题目内容
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) |
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.
练习册系列答案
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C. | 物体c离开弹簧时,小车的动能与物体c的动能之比为$\frac{m}{M}$ | |
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