Question

中子内有一电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上，如图1所示.图2给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是      （  ）

                                                                         图2

Answer 1

解析：由题意知，三个夸克分别位于等边三角形的三个顶点，设边长（即夸克之间的距离）为l.

（1）根据库仑定律，左下角的下夸克和右下角的下夸克对上方的上夸克的静电引力大小相等，都是，它们在水平方向上的分力,这两个水平分力彼此平衡，故两个下夸克对上夸克的静电引力的合力竖直向下，大小为：，所以四个图中的F₁标得都对.

（2）左下角的下夸克受到的上方的上夸克的静电引力是,它在水平方向上的分力大小也等于，方向水平向右；右下角的下夸克对它的静电斥力是,方向水平向左，与彼此平衡，故左下角的下夸克受到的另外两个夸克的静电力的合力竖直向上，大小是,如B图的F₂所示.

（3）同理，右下角的下夸克受到的上方的上夸克的静电引力与左下角的下夸克的静电斥力的合力也竖直向上，如B图的F₃所示.综上可见B正确.

答案：B