狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距离它r处的磁感应强度大小为B=kr2(k为常数),其磁场分布与负点电荷Q的

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距离它r处的磁感应强度大小为B=
k
r2
(k为常数),其磁场分布与负点电荷Q的电场(如图乙所示)分布相似.现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定,有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动.则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是(  )
A.若小球带正电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示
B.若小球带正电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示
C.若小球带负电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示
D.若小球带负电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示
魔方格

◎ 答案

要使粒子能做匀速圆周运动,则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力;在甲图中,若粒子为正电荷且逆时针转动(由上向下看)则其受力斜向上,与重力的合力可以指向圆心,故A正确;而若为负电荷,但顺时针转动,同理可知,合力也可以充当向心力,故C正确;
Q带负电,则正电荷在图示位置各点受到的电场力指向Q,则电场力与重力的合力可能充当向心力,故B正确;
但若小球带负电,则小球受电场力逆着电场线,故其与重力的合力向下,合力不能全部提供向心力,故不会做匀速圆周运动,故D错误;
故选ABC.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距离它r处的磁感应强度大小为B=kr2(k为常数),其磁场分布与负点电荷Q的…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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