Question

現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備．它的基本原理如圖甲所示，上、下為兩個(gè)電磁鐵，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，電子在真空中做圓周運(yùn)動(dòng)．電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)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(nèi)沿如乙圖所示逆時(shí)針方向加速，則電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示，大小增強(qiáng)的電流
• B、若要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時(shí)針方向加速，則電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示方向相反，大小增強(qiáng)的電流
• C、在電子感應(yīng)加速器中，電子只能沿逆時(shí)針方向加速
• D、該加速裝置同樣可以用來加速質(zhì)子、α粒子等質(zhì)量較大的帶電粒子

Answer 1

分析：根據(jù)右手螺旋定則，結(jié)合電磁波理論，則可磁場(chǎng)發(fā)生變化，通過楞次定律可判斷出渦旋電場(chǎng)的方向，從而可知電子在渦旋電場(chǎng)下的運(yùn)動(dòng)．

解答：解：A、當(dāng)電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示，大小增強(qiáng)的電流，線圈中的磁場(chǎng)就增大了，根據(jù)楞次定律，感生電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙它增大所以感生電場(chǎng)俯視圖為順時(shí)針方向，所以電子運(yùn)動(dòng)逆時(shí)針方向電場(chǎng)力作用下加速運(yùn)動(dòng)，在洛倫茲力約束下做圓周運(yùn)動(dòng)，故A正確．
B、當(dāng)電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示方向相反，大小增強(qiáng)的電流，根據(jù)楞次定律，可知渦旋電場(chǎng)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，電子將沿逆時(shí)針方向做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．
C、在電子感應(yīng)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(shí)針方向加速，故C錯(cuò)誤；
D、該加速裝置不可以用來加速質(zhì)子、α粒子等質(zhì)量較大的帶電粒子，因電子帶負(fù)電，而質(zhì)子與α粒子帶正電，電性不同，若滿足電子加速與偏轉(zhuǎn)的，用來加速質(zhì)子，如果電場(chǎng)力使質(zhì)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(zhuǎn)作用，故D錯(cuò)誤；
故選：A

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流磁場(chǎng)磁通量的變化．