Question

一平行板电容器的电容为C，两极板间的距离为d，上板带正电，电荷量为Q，下板带负电，电荷量也为Q，它们产生的电场在很远处的电势为零．两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电荷量均为q，杆长为L，且L＜d．现将它们从很远处移到电容器内两板之间，处于如图所示的静止状态(杆与板面垂直)，在此过程中两个小球克服静电力所做总功的大小等于多少？(设两球移

动过程中极板上电荷分布情况不变)

[　　]

A．

B．

0

C．

D．

Answer 1

答案：A
解析：

讲析：初始两小球在很远处时各自具有的电势能为零，所以Ep0＝0；终点位置两球处于上图所示的静止状态时，设带正电小球的位置为a，该点的电势为a，则带正电小球电势能为qa；设带负电小球的位置为b，该点的电势为b，则带负电小球电势能为－qb；所以两小球的电势能之和为Ep1＝q(a－b)＝qEL＝． 　　所以静电力对两小球所做的功为W＝Ep0－Ep1＝－，即两个小球克服静电力所做总功的大小等于，选项A正确． 　　点评：从功的公式角度出发考虑沿不同方向移动杆与球，无法得出静电力所做功的数值．但从静电力对两个小球做功引起两小球电势能的变化这一角度出发，可以间接求得静电力对两个小球做的总功．