问题
选择题
如图所示,一根绝缘杆长为L,两端分别带等量异种电荷,电荷量绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线的夹角为60°,若是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,两电荷的电势能不变
B.电场力做的总功为
,两个电荷的电势能减少Eql 2
C.电场力做的总功为-
,两个电荷的电势能增加Eql 2
D.电场力做的总功大小跟转动轴有关
答案
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、C,电场力对正电荷所受的功W1=qE
(1-cos60°)=l 2
qEl,电场力对正电荷所受的功W2=qE1 4
(1-cos60°)=l 2
qEl,电场力做的总功为W=W1+W2=1 4
.由于电场力做正功,两个电荷的电势能减少.故B正确,C错误.Eql 2
D、由上得到总功W=
,可见,总功与跟转动轴无关.故D错误.Eql 2
故选B