Question

【題目】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，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布（如圖甲所示），距離它r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B= （k為常數(shù)），其磁場(chǎng)分布與負(fù)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)（如圖乙所示）分布相似．現(xiàn)假設(shè)磁單極子S和負(fù)點(diǎn)電荷Q均固定，有帶電小球分別在S極和Q附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．則關(guān)于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的判斷不正確的是（　　）
A.若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示
B.若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q的正下方，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的正上方，如圖甲所示
D.若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示

Answer 1

【答案】B
【解析】A、要使粒子能做勻速圓周運(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）則其受力斜向上，與重力的合力可以指向圓心，故A正確；而若為負(fù)電荷，但逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同理可知，合力也可以充當(dāng)向心力，故C正確； B、Q帶正電，則帶正電荷的小球在圖示位置各點(diǎn)受到的電場(chǎng)力背向Q ， 則電場(chǎng)力與重力的合力不可能充當(dāng)向心力，不會(huì)在Q正下方，故B錯(cuò)誤；
但若小球帶負(fù)電，則小球受電場(chǎng)力指向Q ， 故電場(chǎng)力與重力的合力可以提供向心力，可以在Q正下方運(yùn)動(dòng)，故D正確；
因選不正確的，故選：B．
粒子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力及本身的重力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故它們的合力應(yīng)充當(dāng)向心力；則分析甲圖可得出正確的結(jié)果；而在點(diǎn)電荷周圍粒子要做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力的合力應(yīng)充當(dāng)向心．