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如图所示,在光滑水平面上,一绝缘细杆长为d,两端各固定着一个带电小球,处于水平方向、场强为E的匀强电场中,两小球带电量分别为+q和-q,轻杆可绕中点O自由转动.在轻杆与电

网友投稿  2022-10-24 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,在光滑水平面上,一绝缘细杆长为d,两端各固定着一个带电小球,处于水平方向、场强为E的匀强电场中,两小球带电量分别为+q和-q,轻杆可绕中点O自由转动.在轻杆与电场线夹角为α时,忽略两电荷间的相互作用,两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为______,两电荷具有的电势能为______.
魔方格

◎ 答案

两球受力及力臂如图所示:
M1=F1?L1=Eq
d
2
sinα
M2=F2?L2=Eq
d
2
sinα
因两力矩均使杠杆逆时针转动,则总力矩M=M1+M2=Eqdsinα;
设右方无穷远处为零势能面,正电荷距无穷远处距离为x,
则正电荷的电势能E1=Eqx
负电荷的电势能E2=-Eq(x+dcosα)
总的电势能E=E1+E2=-Eqdcosα;
故答案为:Eqdsinα;-Eqdcosα.

魔方格

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在光滑水平面上,一绝缘细杆长为d,两端各固定着一个带电小球,处于水平方向、场强为E的匀强电场中,两小球带电量分别为+q和-q,轻杆可绕中点O自由转动.在轻杆与电…”主要考查了你对  【力矩的平衡】,【电势能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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