如图所示，两块带有等量异号电荷的平行金属板分别固定在长L=1m的绝缘板的两端，组成一带电框架，框架右端带负电的金属板上固定一根原长为的绝缘轻弹簧，框架的总质量M=9kg．由于带电，两金属板间产生了的高电压，现有一质量为m=1kg、带电荷量的带电小球(可看成质点，且不影响金属板间的匀强电场)将弹簧压缩Δl=0.2m后用线拴住，因而使弹簧具有65J的弹性势能．现使整个装置在光滑水平面上以的速度向右运动，运动中拴小球的细线突然断裂因而使小球被弹簧弹开．不计一切摩擦，且电势能的变化量等于电场力和相对于电场沿电场方向的位移的乘积．求：

(1)当小球刚好被弹簧弹开时，小球与框架的速度分别为多大?

(2)通过分析计算回答：在细线断裂以后的运动中，小球能否与左端金属板发生接触?(填“能”或“不能”)

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E_O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．

23．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E₀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．