（06年上海卷）（l4分）電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對正負(fù)點(diǎn)電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點(diǎn)，電偶極子的方向?yàn)閺呢?fù)電荷指向正電荷，用圖(a)所示的矢量表示�？茖W(xué)家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時，認(rèn)為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時由于電偶極子的排列方向雜亂無章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性。當(dāng)加上外電場后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動，最后都趨向于沿外電場方向排列，從而使物質(zhì)中的合電場發(fā)生變化。  

（1）如圖(b）所示，有一電偶極子放置在電場強(qiáng)度為E。的勻強(qiáng)外電場中，若電偶極子的方向與外電場方向的夾角為θ，求作用在電偶極子上的電場力繞O點(diǎn)的力矩；   

（2）求圖(b)中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動到外電場方向的過程中，電場力所做的功；

（3）求電偶極子在外電場中處于力矩平衡時，其方向與外電場方向夾角的可能值及相應(yīng)的電勢能；   

（4）現(xiàn)考察物質(zhì)中的三個電偶極子，其中心在一條直線上，初始時刻如圖(c）排列，它們相互間隔距離恰等于 1。加上外電場EO后，三個電偶極子轉(zhuǎn)到外電場方向，若在圖中A點(diǎn)處引入一電量為+q0的點(diǎn)電荷(q0很小，不影響周圍電場的分布），求該點(diǎn)電荷所受電場力的大小。

解析：

（1）由題意可知電場力的力臂為l sinθ，故力矩M＝2×E0q×l sinθ＝E0qlsinθ。

 

（2）W＝2 E0q×( l－l cosθ)＝E0q l（1－cosθ）。

 

（3）電偶極子在外電場中處于力矩平衡時，電偶極子的方向與外加電場的夾角0或者π。

 

①當(dāng)電偶極子方向與場強(qiáng)方向相同時，即夾角為零時（如圖所示）由于電偶極子與電場垂直時電勢能為零， 所以該位置的電勢能等于由該位置轉(zhuǎn)到與電場垂直時電場力所做的功，電勢能 EP1=－E0ql。

 

②當(dāng)電偶極子方向與場強(qiáng)方向相反時，即夾角π為時同理可得，電勢能 EP2=E0ql。

     （4）由題意知　F＝E0q0－2
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（06年上海卷）圖為包含某邏輯電路的一個簡單電路圖，L為小燈泡。光照射電阻R時，其阻值將變得遠(yuǎn)小于R。該邏輯電路是         門電路（填“與”、“或”或“非”）。當(dāng)電阻R受到光照時，小燈泡L 將        （填“發(fā)光”或“不發(fā)光”）。

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（06年上海卷）在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為 L，如圖（a）所示。一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動，經(jīng)過時間Δt 第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形。則該波的（    ）

 

（A）周期為Δt，波長為8L

（B）周期為Δt，波長為8L

（C）周期為Δt，波速為 

（D）周期為Δt，波速為

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（06年上海卷）如圖所示，一足夠長的固定斜面與水平面的夾角為 370 ，物體 A以初速度v1 從斜面頂端水平拋出，物體 B 在斜面上距頂端 L＝15m 處同時以速度 v2 沿斜面向下勻速運(yùn)動，經(jīng)歷時間t物體A和物體B在斜面上相遇，則下列各組速度和時間中滿足條件的是（sin370＝0.6，cos370＝0.8，g＝10 m/s 2 ） （     ）

（A）v1＝16 m/s，v2＝15 m/s，t＝3s

（B）v1＝16 m/s，v2＝16 m/s，t＝2s

（C）v1＝20 m/s，v2＝20 m/s，t＝3s

（D）v1＝20m/s，v2＝16 m/s，t＝2s

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（2）求圖(b)中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動到外電場方向的過程中，電場力所做的功；

（3）求電偶極子在外電場中處于力矩平衡時，其方向與外電場方向夾角的可能值及相應(yīng)的電勢能；   

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