题目内容
如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为
，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为
时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。
【答案】
qEdsia
；-qEdcos
【解析】
试题分析：绝缘杆两端小球都受电场力的作用而绕O点转动，则先求出两力的力矩，由合力矩的求法可求出合力矩；选定一零势能面，分别求得两电荷的电势能，再求得总的电势能．
两球受力及力臂如图所示：M1=F1×L1=Eq
sinα,M2=F2×L2=Eqsinα
因两力矩均使杠杆逆时针转动，则总力矩M=M1+M2=Eqdsinα；
设右方无穷远处为零势能面，正电荷距无穷远处距离为x，
则正电荷的电势能E1=Eqx 负电荷的电势能E2=-Eq（x+dcosα）
总的电势能E=E1+E2=-Eqdcosα；
考点：考查电场力做功
点评：本题难度较小，力矩平衡中关键是找到支点、力臂，根据力矩公式计算求解
练习册系列答案
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