Question

一平行板電容器的電容為C，兩極板間的距離為d，上板帶正電，電荷量為Q，下板帶負(fù)電，電荷量也為Q，它們產(chǎn)生的電場(chǎng)在很遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零．兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球用一絕緣剛性桿相連，小球的電荷量均為q，桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，且L＜d．現(xiàn)將它們從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板之間，處于如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)(桿與板面垂直)，在此過(guò)程中兩個(gè)小球克服靜電力所做總功的大小等于多少？(設(shè)兩球移

動(dòng)過(guò)程中極板上電荷分布情況不變)

[　　]

A．

B．

0

C．

D．

Answer 1

答案：A
解析：

講析：初始兩小球在很遠(yuǎn)處時(shí)各自具有的電勢(shì)能為零，所以Ep0＝0；終點(diǎn)位置兩球處于上圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，設(shè)帶正電小球的位置為a，該點(diǎn)的電勢(shì)為a，則帶正電小球電勢(shì)能為qa；設(shè)帶負(fù)電小球的位置為b，該點(diǎn)的電勢(shì)為b，則帶負(fù)電小球電勢(shì)能為－qb；所以兩小球的電勢(shì)能之和為Ep1＝q(a－b)＝qEL＝． 　　所以靜電力對(duì)兩小球所做的功為W＝Ep0－Ep1＝－，即兩個(gè)小球克服靜電力所做總功的大小等于，選項(xiàng)A正確． 　　點(diǎn)評(píng)：從功的公式角度出發(fā)考慮沿不同方向移動(dòng)桿與球，無(wú)法得出靜電力所做功的數(shù)值．但從靜電力對(duì)兩個(gè)小球做功引起兩小球電勢(shì)能的變化這一角度出發(fā)，可以間接求得靜電力對(duì)兩個(gè)小球做的總功．