题目内容

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,其周围磁感线呈均匀辐射状分布,距离它r处的磁感应强度大小为B=(k为常数)。磁单极S的磁场分布如图甲所示,它与如图乙所示负点电荷Q的电场分布相似。假设磁单极子S和负点电荷Q均固定,有一带电小球分别在S和Q附近做匀速圆周运动,则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是

A.若小球带正电,其运动轨迹平面可在S正上方,如图甲所示
B.若小球带正电,其运动轨迹平面可在Q正下方,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,如图甲所示
D.若小球带负电,其运动轨迹平面可在Q正下方,如图乙所示

ABC

解析试题分析: 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;在甲图中,若粒子为正电荷且逆时针转动(由上向下看)则其受力斜向上,与重力的合力可以指向圆心,故A正确;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C正确;Q带负电,则正电荷在图示位置各点受到的电场力指向Q,则电场力与重力的合力可能充当向心力,故B正确;但若小球带负电,则小球受电场力逆着电场线,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D错误。
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力

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