(2010•泰州三模)如图所示,相距为d的两平行金属板的电容为C,带电量为Q.有一长为L的绝缘轻杆,两端各固定电荷量分别

(2010•泰州三模)如图所示,相距为d的两平行金属板的电容为C,带电量为Q.有一长为L的绝缘轻杆,两端各固定电荷量分别为-q和+q的小球,不计两球的重力和两球间的库仑力.现先将杆从平行于极板的位置I缓慢移动到垂直于极板的位置Ⅱ,再从位置Ⅱ缓慢移动到无穷远处.则(  )
A.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,两球电势能之和减小[qQL/dC]
B.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,电场力做功为零
C.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,两球的电势能之和不变
D.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,克服电场力做功[qQL/dC]
yingsugirl 1年前 已收到1个回答 举报

a1gq4hwo 幼苗

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解题思路:由E=[U/d]、U=[Q/C]推导出板间电场强度大小,再求出从位置I移到位置Ⅱ的过程中电场力做功,即可求出电势能的变化.系统在位置Ⅰ时,总电势能为零,移动到无穷处时系统的电势能为零,即求出将杆从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中系统电势能的变化,得到电场力做功.

A、B由E=[U/d]、U=[Q/C]推导出板间电场强度大小为E=[Q/dC],从位置I移到位置Ⅱ的过程中,电场力对负电荷做负功-qEL,对正电荷做正功qE•2L,则电场力对系统做功为W=-qEL+qE•2L=qEL=[qQL/dC],故两球电势能之和减小[qQL/dC].故A正确,B错误.
C、D系统在位置Ⅰ时,总电势能为零,移到无穷远处的过程时,总的电势能也为零.由于从位置I移到位置Ⅱ的过程中,两球电势能之和减小[qQL/dC],则从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,电势能将增大[qQL/dC],故系统克服电场力做功[qQL/dC].故C错误,D正确.
故选AD

点评:
本题考点: 电势能;动能定理的应用.

考点点评: 本题一方面要掌握电场强度与电势差、电容的关系,另一方面要抓住在位置I时系统的电势能与无穷远处的电势能都为零,来分析电势能的变化.

1年前

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