Question

如圖所示，一根絕緣桿長為L，兩端分別帶等量異種電荷，電荷量絕對(duì)值為Q，處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，桿與電場線的夾角為60°，若是桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過60°（以桿上某一點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)），則下列敘述正確的是（　�。�

• A．電場力不做功，兩電荷的電勢能不變
• B．電場力做的總功為

  Eql

  2

  ，兩個(gè)電荷的電勢能減少
• C．電場力做的總功為-

  Eql

  2

  ，兩個(gè)電荷的電勢能增加
• D．電場力做的總功大小跟轉(zhuǎn)動(dòng)軸有關(guān)

Answer 1

分析：桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過60°，電場力對(duì)兩電荷都做正功，電勢能都減少．根據(jù)W=qEd計(jì)算電場力做功，其中d是沿電場方向兩點(diǎn)間的距離．

解答：解：A、+Q所受電場力水平向右，-Q所受電場力水平向左，當(dāng)桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過60°時(shí)，電場力對(duì)兩個(gè)電荷都做正功，兩電荷的電勢能都減�。�故A錯(cuò)誤．
    B、C，電場力對(duì)正電荷所受的功W₁=qE

l

2

（1-cos60°）=

1

4

qEl，電場力對(duì)正電荷所受的功W₂=qE

l

2

（1-cos60°）=

1

4

qEl，電場力做的總功為W=W₁+W₂=

Eql

2

．由于電場力做正功，兩個(gè)電荷的電勢能減少．故B正確，C錯(cuò)誤．
    D、由上得到總功W=

Eql

2

，可見，總功與跟轉(zhuǎn)動(dòng)軸無關(guān)．故D錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評(píng)：本題是電偶極子，電場力對(duì)兩個(gè)電荷做的總功大小跟轉(zhuǎn)動(dòng)軸無關(guān)．基礎(chǔ)題．