Question

现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备．它的基本原理如图甲所示，上、下为两个电磁铁，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空中做圆周运动．电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速．图乙为真空室的俯视图．则下列说法正确的是（　　）

• A、如要使电子在真空室内沿如乙图所示逆时针方向加速，则电磁铁中应通以方向如图甲所示，大小增强的电流
• B、若要使电子在真空室内沿如乙图所示逆时针方向加速，则电磁铁中应通以方向如图甲所示方向相反，大小增强的电流
• C、在电子感应加速器中，电子只能沿逆时针方向加速
• D、该加速装置不可以用来加速质子、α粒子等质量较大的带电粒子

Answer 1

分析：根据右手螺旋定则，结合电磁波理论，则可磁场发生变化，通过楞次定律可判断出涡旋电场的方向，从而可知电子在涡旋电场下的运动．

解答：解：A、当电磁铁中应通以方向如图甲所示，大小增强的电流，线圈中的磁场就增大了，根据楞次定律，感生电场产生的磁场要阻碍它增大所以感生电场俯视图为顺时针方向，所以电子运动逆时针方向电场力作用下加速运动，在洛伦兹力约束下做圆周运动，故A正确．
B、当电磁铁中应通以方向如图甲所示方向相反，大小增强的电流，根据楞次定律，可知涡旋电场的方向为逆时针方向，电子将沿逆时针方向做减速运动，故B错误．
C、在电子感应加速器中，电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，电子可能沿逆时针方向加速，故C错误；
D、该加速装置不可以用来加速质子、α粒子等质量较大的带电粒子，因电子带负电，而质子与α粒子带正电，电性不同，若满足电子加速与偏转的，用来加速质子，如果电场力使质子得到加速，那么洛伦兹力与电子受到的相反，不能满足偏转作用，故D正确；
故选：AD

点评：解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁场磁通量的变化．