Question

【題目】類比是物理學(xué)中常用的思想方法。狄拉克曾經(jīng)預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子，其周圍磁感線星均勻輻射狀分布，距離它r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=k/(k為常數(shù))。磁單極S的磁場(chǎng)分布如圖所示，將其固定，有一帶電小球在S附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是

A.若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正上方且從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示

B.若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正下方且從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖乙所示

C.若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正上方且從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示

D.若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正下方且從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖乙所示

Answer 1

【答案】C

【解析】

AC．要使帶電小球能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則洛侖茲力與重力的合力應(yīng)能充當(dāng)向心力；在甲圖中，若粒子為正電荷且順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（由上向下看）則其受洛倫茲力斜向下，與重力的合力不指向圓心；而若為負(fù)電荷，但順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同理可知，合力也可以充當(dāng)向心力，故A錯(cuò)誤，C正確；
BD．在乙圖中，若小球帶正電，運(yùn)動(dòng)軌跡平面在S正下方且從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則其受洛倫茲力斜向上，與重力的合力不可能指向圓心；若小球帶負(fù)電，運(yùn)動(dòng)軌跡平面在S正下方且從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則其受洛倫茲力斜向下，故其與重力的合力向下，合力不能全部提供向心力，故不會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故BD錯(cuò)誤；