Question

8．狄拉克曾预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感应呈均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B=$\frac{k}{{r}^{2}}$（k为常数），设空间有一固定的S极磁单极子，磁场分布如图所示，一带电小球q（重力不可忽略）在S极附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的判断中正确的是（　　）

• A． 若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正下方
• B． 若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正下方
• C． 若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方且沿逆时针运动（从上往下看）
• D． 若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方且沿逆时针运动（从上往下看）

Answer 1

分析 粒子在磁场中受洛仑兹力及本身的重力，其合力使物体做匀速圆周运动，故它们的合力应充当向心力；分析正负电荷的受洛伦兹力情况，明确合力能否充当向心力．

解答 解：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；洛伦兹力必沿斜上方，其竖直分力与重力平衡，水平分力提供向心力；根据左手定则可以判断；若小球带正电，其转动轨迹平面必在S的正上方且沿逆时针运动，若小球带负电，则小球受电场力指向Q，故电场力与重力的合力可以提供向心力，可以在正下方运动，故BC正确，AD错误．
故选：BC．

点评 本题巧妙地将电场和磁场相结合，考查了向心力、库仑力及洛仑兹力方向的判断问题，对学生要求较高，注意培养空间想像能力．