Question

現代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備．它的基本原理如圖甲所示，上、下為兩個電磁鐵，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空中做圓周運動．電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產生的感生電場使電子加速．圖乙為真空室的俯視圖．則下列說法正確的是（　　）

• A、如要使電子在真空室內沿如乙圖所示逆時針方向加速，則電磁鐵中應通以方向如圖甲所示，大小增強的電流
• B、若要使電子在真空室內沿如乙圖所示逆時針方向加速，則電磁鐵中應通以方向如圖甲所示方向相反，大小增強的電流
• C、在電子感應加速器中，電子只能沿逆時針方向加速
• D、該加速裝置不可以用來加速質子、α粒子等質量較大的帶電粒子

Answer 1

分析：根據右手螺旋定則，結合電磁波理論，則可磁場發(fā)生變化，通過楞次定律可判斷出渦旋電場的方向，從而可知電子在渦旋電場下的運動．

解答：解：A、當電磁鐵中應通以方向如圖甲所示，大小增強的電流，線圈中的磁場就增大了，根據楞次定律，感生電場產生的磁場要阻礙它增大所以感生電場俯視圖為順時針方向，所以電子運動逆時針方向電場力作用下加速運動，在洛倫茲力約束下做圓周運動，故A正確．
B、當電磁鐵中應通以方向如圖甲所示方向相反，大小增強的電流，根據楞次定律，可知渦旋電場的方向為逆時針方向，電子將沿逆時針方向做減速運動，故B錯誤．
C、在電子感應加速器中，電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，電子可能沿逆時針方向加速，故C錯誤；
D、該加速裝置不可以用來加速質子、α粒子等質量較大的帶電粒子，因電子帶負電，而質子與α粒子帶正電，電性不同，若滿足電子加速與偏轉的，用來加速質子，如果電場力使質子得到加速，那么洛倫茲力與電子受到的相反，不能滿足偏轉作用，故D正確；
故選：AD

點評：解決本題的關鍵掌握楞次定律判斷感應電流的方向，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流磁場磁通量的變化．