Question

如圖，絕緣桿長L，兩端分別帶有等量異號電荷，電量值為Q，處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，桿與電場線夾角α=60°，若使桿沿順時針轉(zhuǎn)過60°（以桿上某一點為圓心轉(zhuǎn)動），則下述正確的是（ ）

A．電場力不作功，兩電荷電勢能不變
B．電場力作的總功為-，兩電荷的電勢能增加
C．電場力作的總功為，兩電荷的電勢能減小
D．電場力做的總功大小跟轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)

Answer 1

【答案】分析：由題意：桿沿順時針方向轉(zhuǎn)過60°，電場力對兩電荷都做正功，電勢能都減少．根據(jù)W=qEd計算電場力做功，其中d是沿電場方向兩點間的距離．
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)桿沿順時針方向轉(zhuǎn)過60°時，電場力對兩個電荷都做正功，兩電荷的電勢能都減小．故A錯誤．
B、C，電場力對正電荷所受的功W₁=QE（1-cos60°）=QEL，電場力對正電荷所受的功W₂=QE（1-cos60°）=QEL，電場力做的總功為W=W₁+W₂=QEL．由于電場力做正功，兩個電荷的電勢能減少．故B錯誤，C正確．
D、由上得到總功W=QEL，可見，總功與跟轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)．故D正確．
故選CD
點評：本題是電偶極子問題，電場力對兩個電荷做的總功大小跟轉(zhuǎn)動軸無關(guān)．基礎(chǔ)題．