如图所示,中子内有一个电荷量为+23e的上夸克和两个电荷量为−13e的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为(  )A. ker2B. ke3r2C. ke9r2D. 2ke3r2

问题描述:

如图所示,中子内有一个电荷量为+

2
3
e的上夸克和两个电荷量为
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3个夸克在其圆心处产生的电场强度为(  )
A.
ke
r2

B.
ke
3r2

C.
ke
9r2

D.
2ke
3r2

一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为E1=k

1
3
e
r2
=
ke
3r2
,两个电荷量为
1
3
e
的下夸克在圆心处产生的合场强大小为E2=E1=
ke
3r2
,方向沿A→O.电荷量为+
2
3
e
的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为E3=k
2
3
e
r2
=
2ke
3r2
,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=
ke
r2
,方向沿A→O.
故选A
答案解析:先将两个电荷量为
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+
2
3
e
的上夸克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.
考试点:电场强度;电场的叠加.
知识点: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.