Question

2008年9月10日歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)順利啟動(dòng)，其中一項(xiàng)重要任務(wù)是幫助科學(xué)家尋找標(biāo)準(zhǔn)模型中的基本粒子--希格斯玻色子，標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言了宇宙中所有的62種基本粒子，并描述了支配其交互作用的法則，夸克即是其中之一，1995年3月2日，美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室向全世界宣布，他們證實(shí)了頂夸克的存在．中子內(nèi)有一個(gè)上夸克和兩個(gè)電荷量為-

1

3

e的下夸克，其簡單模型是三個(gè)夸克都在半徑為r的同一圓周上，如圖1所示．則中子內(nèi)上夸克的電荷量為

 

．圖2給出的四幅圖中，能正確表示出各夸克所受靜電作用力的是

 

Answer 1

分析：每一個(gè)夸克都受到其他兩個(gè)夸克的庫侖力作用，根據(jù)庫侖定律和力的合成求解．

解答：解：三個(gè)夸克都在半徑為r的同一圓周，形成了等邊三角形，
電荷量為-

e

3

的下夸克受到另一個(gè)電荷量為-

e

3

的下夸克的庫侖斥力F₁和電荷量為+

2e

3

的上夸克庫侖引力F₂．
根據(jù)庫侖定律得
F₁=

1

2

F₂
根據(jù)力的合成得F₁和F₂的合力方向豎直向上，
據(jù)對(duì)稱性另一個(gè)下夸克受靜電作用力的方向也是豎直向上．故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．
故答案為：+

2

3

e    
故選D．

點(diǎn)評(píng)：解決該題關(guān)鍵要根據(jù)庫侖定律以及矢量的合成完成．