题目内容
2.如图所示,一绝缘的长为L.两端分别带有等量异种电荷的轻杆,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角为60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述正确的是( )A. | 电场力不做功,两电荷电势能不变 | |
B. | 电场力做的总功为$\frac{QEL}{2}$,两电荷的电势能减少 | |
C. | 电场力做的总功为$\frac{QEL}{2}$,两电荷的电势能增加 | |
D. | 电场力做的总功大小跟转轴位置无关 |
分析 杆沿顺时针方向转过60°,电场力对两电荷都做正功,电势能都减少.根据W=qEd计算电场力做功,其中d是沿电场方向两点间的距离.
解答 解:A、+Q所受电场力水平向右,-Q所受电场力水平向左,当杆沿顺时针方向转过60°时,电场力对两个电荷都做正功,两电荷的电势能都减小,故A错误.
B、电场力对正电荷所受的功W1=QE$\frac{L}{2}$(1-cos60°)=$\frac{1}{4}$QEL,电场力对负电荷所受的功:W2=QE$\frac{L}{2}$(1-cos60°)=$\frac{1}{4}$QEL,电场力做的总功为W=W1+W2=$\frac{1}{2}$QEL,由于电场力做正功,两个电荷的电势能减少,动能增加,故B正确,C错误.
D、由B可知,电场力做的总功:W=$\frac{1}{2}$QEL,总功与跟转动轴无关,故D正确.
故选:BD
点评 本题是电偶极子,电场力对两个电荷做的总功大小跟转动轴无关.电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加.
练习册系列答案
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A. | 增加$\frac{2kQe}{{{L^2}-{R^2}}}$ | B. | 增加$\frac{2kQeR}{{{L^2}-{R^2}}}$ | ||
C. | 减少$\frac{2kQeR}{{{L^2}+{R^2}}}$ | D. | 减少$\frac{2kQe}{{{L^2}+{R^2}}}$ |
12.下列说法正确的是( )
A. | 原子中绕核运行的电子没有确定的轨道,在空间中各处出现的概率相同 | |
B. | 衰变中的β射线是原子核外电子高速运动形成的 | |
C. | 具有天然放射性的元素的半衰期不会因外界因素的变化而变化 | |
D. | 一个氘核(${\;}_{1}^{2}$H)与一个氚核(${\;}_{1}^{3}$H)聚变生成一个氦核(${\;}_{2}^{4}$He)的同时,放出一个质子 |
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A. | U型金属框架一定能滑动 | |
B. | U型金属框架一定不能滑动 | |
C. | 若U型金属框架能滑动,则恰好能滑动时,棒ab的速度为$\frac{{μ(m}_{1}{+}_{{m}_{2}})gR}{B^2l^2}$ | |
D. | 若U型金属框架不能滑动,棒ab的最终速度为$\frac{{(m}_{0}{+}_{{m}_{1})}gR}{B^2l^2}$ |
11.如图所示,质量为M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一质量为m的物体A,用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其沿斜面匀速上滑,在A上滑的过程中直角劈B相对地面始终静止,则关于地面对劈的摩擦力Ff及支持力FN,下列说法正确的是( )
A. | Ff向右,FN<Mg+mg | B. | Ff向左,FN<Mg+mg | C. | Ff=0,FN=Mg+mg | D. | Ff向左,FN=Mg+mg |