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电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构,O是中点,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,如图所示.有一电偶极子放置在电场强度为E.的匀强外电场中,若电偶极子的方向与外电 场方向的夹角为θ,则作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩为    ;图中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中,电场力所做的功为   
【答案】分析:(1)分析电场力方向,找出力臂求出力矩之和.+q受的电场力水平向右,-q受的电场力水平向左,电场力大小均为qE.O为转轴,找出力臂,
(2)找出电荷沿电场方向移动的距离,求出电场力做功.
解答:解:(1)以O点为转轴.
+q受的电场力水平向右,-q受的电场力水平向左,电场力大小均为qE.O为转轴,电场力的力臂均为lsinθ,故力矩M=2×Elsinθ=qElsinθ
(2)W=2Eq?l(1-cosθ)=qEl(1-cosθ)
故答案为:qElsinθ,qEl(1-cosθ)
点评:题目以课本从未出现“电偶极子”为立意命题,考查了电场力做功、电势能、力矩及带电粒子受力等知识,
考查了理解、分析、推理和创新能力,并灵活运用上述概念和规律,解决实际问题.
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科目:高中物理 来源: 题型:

电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构,O是中点,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,如图所示.有一电偶极子放置在电场强度为E.的匀强外电场中,若电偶极子的方向与外电 场方向的夹角为θ,则作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩为
qE0lsinθ
qE0lsinθ
;图中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中,电场力所做的功为
qE0l(1-cosθ)
qE0l(1-cosθ)

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电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正、负点电荷组成的电结构,O是中点,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,用图(a)所示的矢量表示.科学家在描述某类物质的电性质时,认为物质是由大量的电偶极子组成的,平时由于电偶极子都在作无规则的运动且排列方向杂乱无章,因而该物质不显示带电的特性.当加上外电场后,电偶极子绕其中心转动,最后都趋向于沿外电场方向排列.图(b)中的电偶极子在场强为E0的电场力作用下处于平衡时,其方向与外电场方向夹角θ及相应的电势能可能为(  )

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电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构,O是中点,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,用图(a)所示的矢量表示.科学家在描述某类物质的电性质时,认为物质是由大量的电偶极子组成的,平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章,因而该物质不显示带电的特性.当加上外电场后,电偶极子绕其中心转动,最后都趋向于沿外电场方向排列,从而使物质中的合电场发生变化.
(1)如图(b)所示,有一电偶极子放置在电场强度为E.的匀强外电场中,若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ,求作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩;
(2)求图(b)中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中,电场力所做的功;
(3)求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时,其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能;
(4)现考察物质中的三个电偶极子,其中心在一条直线上,初始时刻如图(c)排列,它们相互间隔距离恰等于 l.加上外电场EO后,三个电偶极子转到外电场方向,若在图中A点处引人一电量为+q0的点电荷(q0很小,不影响周围电场的分布),求该点电荷所受电场力的大小.
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(06年上海卷)(l4分)电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构,O是中点,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,用图(a)所示的矢量表示。科学家在描述某类物质的电性质时,认为物质是由大量的电偶极子组成的,平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章,因而该物质不显示带电的特性。当加上外电场后,电偶极子绕其中心转动,最后都趋向于沿外电场方向排列,从而使物质中的合电场发生变化。  

(1)如图(b)所示,有一电偶极子放置在电场强度为E。的匀强外电场中,若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ,求作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩;   

(2)求图(b)中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中,电场力所做的功;

(3)求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时,其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能;   

(4)现考察物质中的三个电偶极子,其中心在一条直线上,初始时刻如图(c)排列,它们相互间隔距离恰等于 1。加上外电场EO后,三个电偶极子转到外电场方向,若在图中A点处引入一电量为+q0的点电荷(q0很小,不影响周围电场的分布),求该点电荷所受电场力的大小。

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电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构,O是中点,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,用图3-1-12(a)所示的矢量表示.科学家在描述某类物质的电性质时,认为物质是由大量的电偶极子组成的,平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章,因而该物质不显示带电的特性.当加上外电场后,电偶极子绕其中心转动,最后都趋向于沿外电场方向排列,从而使物质中的合电场发生变化.

图3-1-12

(1)如图(b)所示,有一电偶极子放置在电场强度为E0的匀强外电场中,若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ,求电偶极子在电场力作用下绕O点转动到外电场方向的过程中,电场力所做的功.

(2)现考察物质中的三个电偶极子,其中心在一条直线上,初始时刻如图(c)排列,它们相互间隔距离恰等于l.加上外电场E0后,三个电偶极子转到外电场方向,若在图中A点处引入一电量为+q0的点电荷(q0很小,不影响周围电场的分布),求该点电荷所受电场力的大小.

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