Question

11．如图所示，中子内有一个电荷量为+$\frac{2}{3}$e的上夸克和两个电荷量为-$\frac{1}{3}$e的下夸克，3 个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上，则o点所在处的电场强（　　）

• A． $\frac{ke}{{r}^{2}}$
• B． $\frac{ke}{3{r}^{2}}$
• C． $\sqrt{3}$$\frac{ke}{9{r}^{2}}$
• D． $\frac{2ke}{3{r}^{2}}$

Answer 1

分析 先将两个电荷量为-$\frac{1}{3}$e的下夸克在圆心处产生的电场强度进行合成，再与电荷量为的上夸克+$\frac{2}{3}$e在圆心处产生的电场强度合成，求出3个夸克在其圆心处产生的电场强度．

解答 解：每个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为 E₁=k$\frac{\frac{1}{3}e}{{r}^{2}}$=$\frac{ke}{3{r}^{2}}$，根据平行四边形定则知，两个下夸克在圆心处产生的合场强大小为 E₂=E₁=$\frac{ke}{3{r}^{2}}$，方向沿A→O．
电荷量为+$\frac{2}{3}$e的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为 E₃=k$\frac{\frac{2}{3}e}{{r}^{2}}$=$\frac{2ke}{3{r}^{2}}$，方向沿A→O，所以3个夸克在其圆心处产生的电场强度大小E=E₂+E₃=$\frac{ke}{{r}^{2}}$，方向沿A→O．
故选：A

点评 本题电场的叠加问题，要利用对称性．对于两个下夸克场强的合成可利用力的合成进行类比得到．