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 电偶极子模型是指电量为q、相距为的一对正负点电荷组成的电结构，O是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，如图所示。有一电偶极子放置在电场强度为E。的匀强外电场中，若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ时，则求：

  （1）该电偶极子具有的电势能。

  （2）作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩。

  （3）若图中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中，电场力所做的功。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 （1）-E0qlcosθ   （2）E0qlcosθ     （3）E0ql（1-cosθ）

 

练习册系列答案
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电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构，O是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，如图所示．有一电偶极子放置在电场强度为E．的匀强外电场中，若电偶极子的方向与外电 场方向的夹角为θ，则作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩为
qE0lsinθ
qE0lsinθ
；图中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中，电场力所做的功为
qE0l（1-cosθ）
qE0l（1-cosθ）
．
电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正、负点电荷组成的电结构，O是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图（a）所示的矢量表示．科学家在描述某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子都在作无规则的运动且排列方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性．当加上外电场后，电偶极子绕其中心转动，最后都趋向于沿外电场方向排列．图（b）中的电偶极子在场强为E0的电场力作用下处于平衡时，其方向与外电场方向夹角θ及相应的电势能可能为（　　）
电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构，O是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图（a）所示的矢量表示．科学家在描述某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性．当加上外电场后，电偶极子绕其中心转动，最后都趋向于沿外电场方向排列，从而使物质中的合电场发生变化．
（1）如图（b）所示，有一电偶极子放置在电场强度为E．的匀强外电场中，若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ，求作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩；
（2）求图（b）中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中，电场力所做的功；
（3）求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时，其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能；
（4）现考察物质中的三个电偶极子，其中心在一条直线上，初始时刻如图（c）排列，它们相互间隔距离恰等于 l．加上外电场EO后，三个电偶极子转到外电场方向，若在图中A点处引人一电量为+q0的点电荷（q0很小，不影响周围电场的分布），求该点电荷所受电场力的大小．
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（06年上海卷）（l4分）电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构，O是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图(a)所示的矢量表示。科学家在描述某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性。当加上外电场后，电偶极子绕其中心转动，最后都趋向于沿外电场方向排列，从而使物质中的合电场发生变化。  

（1）如图(b）所示，有一电偶极子放置在电场强度为E。的匀强外电场中，若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ，求作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩；   

（2）求图(b)中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中，电场力所做的功；

（3）求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时，其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能；   

（4）现考察物质中的三个电偶极子，其中心在一条直线上，初始时刻如图(c）排列，它们相互间隔距离恰等于 1。加上外电场EO后，三个电偶极子转到外电场方向，若在图中A点处引入一电量为+q0的点电荷(q0很小，不影响周围电场的分布），求该点电荷所受电场力的大小。
电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构，O是中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图3-1-12(a)所示的矢量表示.科学家在描述某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性.当加上外电场后，电偶极子绕其中心转动，最后都趋向于沿外电场方向排列，从而使物质中的合电场发生变化.

图3-1-12

（1）如图(b)所示，有一电偶极子放置在电场强度为E0的匀强外电场中，若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ，求电偶极子在电场力作用下绕O点转动到外电场方向的过程中，电场力所做的功.

（2）现考察物质中的三个电偶极子，其中心在一条直线上，初始时刻如图（c)排列，它们相互间隔距离恰等于l.加上外电场E0后，三个电偶极子转到外电场方向，若在图中A点处引入一电量为+q0的点电荷（q0很小，不影响周围电场的分布），求该点电荷所受电场力的大小.

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