题目内容

如图所示,一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电荷量的绝对值为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QEL,两电荷的电势能减少

C.电场力做的总功为-QEL,两电荷的电势能增加

D.电场力做的总功大小跟转轴位置有关

B

解析:任取杆上一点O,设O到+Q距离为x,则O到-Q距离为(L-x),使杆沿顺时针方向转过60°时,杆与电场线平行:则

电场力对+Q做正功W1=QE(x-xcos60°)

电场力对-Q做正功W2=QE[(L-x)-(L-x)cos60°]

所以电场力做的总功为W总=W1+W2=QEL,两电荷的电势能减少与转轴位置无关.故选B.


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