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狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的单极子,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=kr2(k为常数).磁单极子N的磁场分布如图甲所示,与如图乙所

题目详情
狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的单极子,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
r2
(k为常数).磁单极子N的磁场分布如图甲所示,与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似.假设磁单极子N和正点电荷Q均固定,有一带电小球分别在N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N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N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
▼优质解答
答案和解析
A、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,若粒子为正电荷且顺时针转动(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,但逆时针转动,同理可知,合力也可以充当向心力,故C正确;
B、Q带正电,则带正电荷的小球在图示位置各点受到的电场力背向Q,则电场力与重力的合力不可能充当向心力,不会在Q正下方,故B错误;
但若小球带负电,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Q正下方运动,故D正确;
故选ACD.
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