如图所示,在场强为E的水平匀强电场中,一根长为l的绝缘杆,两端分别固定着带有电量+q和-q的小球(大小不计).现让缘绝杆绕中点O逆时针转动α角,则转动中带电小球克服电场力做功为______.
问题描述:
如图所示,在场强为E的水平匀强电场中,一根长为l的绝缘杆,两端分别固定着带有电量+q和-q的小球(大小不计).现让缘绝杆绕中点O逆时针转动α角,则转动中带电小球克服电场力做功为______.
答
知识点:解决本题的关键知道恒力做功与路径无关,与首末位置有关.以及掌握恒力功的公式W=Fscosθ.
电场力对带正电的小球做负功,则带正电的小球克服电场力做功W1=qE
(1−cosα).电场力对带负电的小球做负功,则带负电的小球克服电场力做功W2=qEl 2
(1−cosα).所以转动中带电小球克服电场力做功为W=W1+W2=qEl(1-cosα).l 2
故答案为:qEl(1-cosα).
答案解析:电场力是恒力,做功与路径无关,与首末位置有关,根据功的公式求出带电小球克服电场力所做的功.
考试点:电势能;电场强度.
知识点:解决本题的关键知道恒力做功与路径无关,与首末位置有关.以及掌握恒力功的公式W=Fscosθ.