如圖所示,一長為L的絕緣桿兩端分別帶有等量異種電荷,電荷量的絕對值為Q,處在場強為E的勻強電場中,桿與電場線夾角為60°.若使桿沿順時針方向轉過60°(以桿上某一點為圓心轉動),則下列敘述正確的是(    )

A.電場力不做功,兩電荷電勢能不變

B.電場力做的總功為QEL,兩電荷的電勢能減少

C.電場力做的總功為-QEL,兩電荷的電勢能增加

D.電場力做的總功大小跟轉軸位置有關

B

解析:任取桿上一點O,設O到+Q距離為x,則O到-Q距離為(L-x),使桿沿順時針方向轉過60°時,桿與電場線平行:則

電場力對+Q做正功W1=QE(x-xcos60°)

電場力對-Q做正功W2=QE[(L-x)-(L-x)cos60°]

所以電場力做的總功為W=W1+W2=QEL,兩電荷的電勢能減少與轉軸位置無關.故選B.


練習冊系列答案
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如圖所示,一長為L的絕緣細線下端系一質量為m帶電量為q的小球A,細線上端系在水平天花板的O點,在O點正下方固定一帶電量為Q的小球B,在庫侖力作用下A靜止時細線拉力大小為T1,讓B的電量變?yōu)?Q同時將細線從上端剪掉
1
3
L依然系于O點,A再次靜止時細線的拉力大小為T2,則兩次細線拉力的大小關系( 。

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(1)小球從玻璃管b端滑出時速度的大;
(2)從玻璃管進入磁場至小球從b端滑出的過程中,外力F隨時間t變化的關系;
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(1)木塊通過位置A、位置B時的平均速度大;
(2)木塊前端P在A、B之間運動所需時間.

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