Question

11．如圖所示，中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為+$\frac{2}{3}$e的上夸克和兩個(gè)電荷量為-$\frac{1}{3}$e的下夸克，3 個(gè)夸克都分布在半徑為 r 的同一圓周上，則o點(diǎn)所在處的電場(chǎng)強(qiáng)（　�。�

• 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 先將兩個(gè)電荷量為-$\frac{1}{3}$e的下夸克在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行合成，再與電荷量為的上夸克+$\frac{2}{3}$e在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度合成，求出3個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度．

解答 解：每個(gè)下夸克在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E₁=k$\frac{\frac{1}{3}e}{{r}^{2}}$=$\frac{ke}{3{r}^{2}}$，根據(jù)平行四邊形定則知，兩個(gè)下夸克在圓心處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小為 E₂=E₁=$\frac{ke}{3{r}^{2}}$，方向沿A→O．
電荷量為+$\frac{2}{3}$e的上夸克在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E₃=k$\frac{\frac{2}{3}e}{{r}^{2}}$=$\frac{2ke}{3{r}^{2}}$，方向沿A→O，所以3個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=E₂+E₃=$\frac{ke}{{r}^{2}}$，方向沿A→O．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題電場(chǎng)的疊加問題，要利用對(duì)稱性．對(duì)于兩個(gè)下夸克場(chǎng)強(qiáng)的合成可利用力的合成進(jìn)行類比得到．