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如图所示,在光滑水平面上,一绝缘细杆长为d,两端各固定着一个带电小球,处于水平方...

manfen5.com 满分网如图所示,在光滑水平面上,一绝缘细杆长为d,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α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   
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. 【解析】 两球受力及力臂如图所示: M1=F1•L1=Eqsinα 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; 故答案为:Eqdsinα;-Eqdcosα.
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考点分析:
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C.IU=P
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