Question

一平行板電容器的電容為C，兩板間的距離為d，下板帶正電，電荷量為Q．上板帶負(fù)電，電荷量也為Q，兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球用一絕緣剛性桿相連，平行于極板靜止放置，小球的電荷量都為q，桿長(zhǎng)為l（l＜d）．將桿繞其中點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，如圖所示，在此過程中電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球所做的總功的絕對(duì)值為（設(shè)兩球移動(dòng)過程中極板上電荷分布情況不變）（　�。�

• A、0
• B、

  Qlq

  Cd

• C、

  Clq

  Qd

• D、

  Qq(d-l)

  Cd

Answer 1

分析：等量的正負(fù)電荷在同一個(gè)移動(dòng)的過程中，電場(chǎng)對(duì)它們做的功的大小是相同的，但是一個(gè)做正功一個(gè)做負(fù)功，總功的大小為零，全過程中的電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球所做總功的大小等于正電荷移動(dòng)l做的功的大�。�

解答：解：由于電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，移動(dòng)兩電荷的過程可等效為--假設(shè)兩電荷未用一絕緣剛性桿相連，但彼此絕緣放在一起，首先將兩電荷同時(shí)移動(dòng)到題中負(fù)電荷的位置，在此過程中電場(chǎng)力對(duì)正負(fù)電荷分別做了等量的正功和負(fù)功，其總功W₁=0；然后保持負(fù)電荷不動(dòng)，將正電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)到題中的位置，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的功為W2=Eql=

U

d

ql=

Qql

Cd

，因此整個(gè)移動(dòng)過程中電場(chǎng)力的總功為W=W₁+W₂=

Qlq

Cd

．
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：該題要注意這一種解題的思路，從整體上來考慮電場(chǎng)對(duì)電荷做功的大小，電場(chǎng)對(duì)正負(fù)電荷做的總功為零．