Question

【题目】类比是物理学中常用的思想方法。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，其周围磁感线星均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B=k/(k为常数)。磁单极S的磁场分布如图所示，将其固定，有一带电小球在S附近做匀速圆周运动，则下列判断正确的是

A.若小球带正电，其运动轨迹平面可在S正上方且从上往下看顺时针转动，如图甲所示

B.若小球带正电，其运动轨迹平面可在S正下方且从上往下看逆时针转动，如图乙所示

C.若小球带负电，其运动轨迹平面可在S正上方且从上往下看顺时针转动，如图甲所示

D.若小球带负电，其运动轨迹平面可在S正下方且从上往下看逆时针转动，如图乙所示

Answer 1

【答案】C

【解析】

AC．要使带电小球能做匀速圆周运动，则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力；在甲图中，若粒子为正电荷且顺时针转动（由上向下看）则其受洛伦兹力斜向下，与重力的合力不指向圆心；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A错误，C正确；
BD．在乙图中，若小球带正电，运动轨迹平面在S正下方且从上向下看逆时针转动，则其受洛伦兹力斜向上，与重力的合力不可能指向圆心；若小球带负电，运动轨迹平面在S正下方且从上向下看逆时针转动，则其受洛伦兹力斜向下，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BD错误；