在長為l的絕緣輕桿兩端分別固定帶電量分別為+q、-q的等量異種點(diǎn)電荷，放入場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動，若忽略兩點(diǎn)電荷間的相互作用，在輕桿與電場線夾角為θ時(shí)，兩點(diǎn)電荷受到的電場力對O點(diǎn)的合力矩大小為    ，若設(shè)過O點(diǎn)的等勢面電勢為零，則兩電荷具有的電勢能之和為    ．
【答案】分析：力矩是力與力臂的乘積．正電荷受力的方向向右，是順時(shí)針方向的力矩；負(fù)電荷受力的方向向左，相對O點(diǎn)的力矩也是順時(shí)針方向．電勢能之和就是兩個點(diǎn)電荷的電勢能的和．
解答：解：（1）正電荷受力大小：F1=qE，方向向右；它的力臂：；是順時(shí)針方向的力矩，大�。�；
負(fù)電荷受力的方向向左，相對O點(diǎn)的力矩也是順時(shí)針方向，同理大小是：
兩點(diǎn)電荷受到的電場力對O點(diǎn)的合力矩大�。篗=M1+M2=qELsinθ
（2）若設(shè)過O點(diǎn)的等勢面電勢為零，則正電荷具有的電勢能：
負(fù)電荷在該點(diǎn)的電勢能也大于0，大小為：
則兩電荷具有的電勢能之和為：EP=EP1+EP2=qELcosθ
故答案為：qELsinθ，qELcosθ
點(diǎn)評：力矩的計(jì)算屬于高中物理競賽的考試內(nèi)容，要求知道力矩是力與力臂的乘積．在競賽的內(nèi)容中屬于基礎(chǔ)題目．
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示，水平放置的金屬平行板的B板接地，A板電勢為+U，兩板間距離為d，d比兩板的尺寸小很多，在兩板之間有一長為l的絕緣輕桿，可繞固定軸O（O居球1、2連線中點(diǎn)）在豎直面內(nèi)無摩擦地自由轉(zhuǎn)動，桿的兩端分別連著兩個小球1和2，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，m1＜m2，它們的帶電量分別為-q1和+q2，q1＜q2，當(dāng)桿由圖示水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)（　　）

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精英家教網(wǎng)在長為l的絕緣輕桿兩端分別固定帶電量分別為+q、-q的等量異種點(diǎn)電荷，放入場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動，若忽略兩點(diǎn)電荷間的相互作用，在輕桿與電場線夾角為θ時(shí)，兩點(diǎn)電荷受到的電場力對O點(diǎn)的合力矩大小為
 
，若設(shè)過O點(diǎn)的等勢面電勢為零，則兩電荷具有的電勢能之和為
 
．

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在長為l的絕緣輕桿兩端分別固定帶電量分別為＋q、－q的等量異種點(diǎn)電荷，放入場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動，若忽略兩點(diǎn)電荷間的相互作用，在輕桿與電場線夾角為θ時(shí)，兩點(diǎn)電荷受到的電場力對O點(diǎn)的合力矩大小為_______________，若設(shè)過O點(diǎn)的等勢面電勢為零，則兩電荷具有的電勢能之和為_____________________。

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（08年嘉定區(qū)一調(diào)）在長為l的絕緣輕桿兩端分別固定帶電量分別為＋q、－q的等量異種點(diǎn)電荷，放入場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動，若忽略兩點(diǎn)電荷間的相互作用，在輕桿與電場線夾角為θ時(shí)，兩點(diǎn)電荷受到的電場力對O點(diǎn)的合力矩大小為_______________，若設(shè)過O點(diǎn)的等勢面電勢為零，則兩電荷具有的電勢能之和為_____________________。

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