電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對正負(fù)點電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點，電偶極子的方向為從負(fù)電荷指向正電荷，如圖所示．有一電偶極子放置在電場強度為E．的勻強外電場中，若電偶極子的方向與外電 場方向的夾角為θ，則作用在電偶極子上的電場力繞O點的力矩為
qE0lsinθ
qE0lsinθ
；圖中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動到外電場方向的過程中，電場力所做的功為
qE0l（1-cosθ）
qE0l（1-cosθ）
．
分析：（1）分析電場力方向，找出力臂求出力矩之和．+q受的電場力水平向右，-q受的電場力水平向左，電場力大小均為qE．O為轉(zhuǎn)軸，找出力臂，
（2）找出電荷沿電場方向移動的距離，求出電場力做功．
解答：解：（1）以O(shè)點為轉(zhuǎn)軸．
+q受的電場力水平向右，-q受的電場力水平向左，電場力大小均為qE．O為轉(zhuǎn)軸，電場力的力臂均為
1
2
lsinθ，故力矩M=2×E0q×
1
2
lsinθ=qE0lsinθ
（2）W=2E0q?
1
2
l（1-cosθ）=qE0l（1-cosθ）
故答案為：qE0lsinθ，qE0l（1-cosθ）
點評：題目以課本從未出現(xiàn)“電偶極子”為立意命題，考查了電場力做功、電勢能、力矩及帶電粒子受力等知識，
考查了理解、分析、推理和創(chuàng)新能力，并靈活運用上述概念和規(guī)律，解決實際問題．
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科目：高中物理 來源： 題型：

電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對正、負(fù)點電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點，電偶極子的方向為從負(fù)電荷指向正電荷，用圖（a）所示的矢量表示．科學(xué)家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時，認(rèn)為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時由于電偶極子都在作無規(guī)則的運動且排列方向雜亂無章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性．當(dāng)加上外電場后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動，最后都趨向于沿外電場方向排列．圖（b）中的電偶極子在場強為E0的電場力作用下處于平衡時，其方向與外電場方向夾角θ及相應(yīng)的電勢能可能為（　　）

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電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對正負(fù)點電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點，電偶極子的方向為從負(fù)電荷指向正電荷，用圖（a）所示的矢量表示．科學(xué)家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時，認(rèn)為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時由于電偶極子的排列方向雜亂無章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性．當(dāng)加上外電場后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動，最后都趨向于沿外電場方向排列，從而使物質(zhì)中的合電場發(fā)生變化．
（1）如圖（b）所示，有一電偶極子放置在電場強度為E．的勻強外電場中，若電偶極子的方向與外電場方向的夾角為θ，求作用在電偶極子上的電場力繞O點的力矩；
（2）求圖（b）中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動到外電場方向的過程中，電場力所做的功；
（3）求電偶極子在外電場中處于力矩平衡時，其方向與外電場方向夾角的可能值及相應(yīng)的電勢能；
（4）現(xiàn)考察物質(zhì)中的三個電偶極子，其中心在一條直線上，初始時刻如圖（c）排列，它們相互間隔距離恰等于 l．加上外電場EO后，三個電偶極子轉(zhuǎn)到外電場方向，若在圖中A點處引人一電量為+q0的點電荷（q0很小，不影響周圍電場的分布），求該點電荷所受電場力的大小．
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（06年上海卷）（l4分）電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對正負(fù)點電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點，電偶極子的方向為從負(fù)電荷指向正電荷，用圖(a)所示的矢量表示�？茖W(xué)家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時，認(rèn)為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時由于電偶極子的排列方向雜亂無章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性。當(dāng)加上外電場后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動，最后都趨向于沿外電場方向排列，從而使物質(zhì)中的合電場發(fā)生變化。  

（1）如圖(b）所示，有一電偶極子放置在電場強度為E。的勻強外電場中，若電偶極子的方向與外電場方向的夾角為θ，求作用在電偶極子上的電場力繞O點的力矩；   

（2）求圖(b)中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動到外電場方向的過程中，電場力所做的功；

（3）求電偶極子在外電場中處于力矩平衡時，其方向與外電場方向夾角的可能值及相應(yīng)的電勢能；   

（4）現(xiàn)考察物質(zhì)中的三個電偶極子，其中心在一條直線上，初始時刻如圖(c）排列，它們相互間隔距離恰等于 1。加上外電場EO后，三個電偶極子轉(zhuǎn)到外電場方向，若在圖中A點處引入一電量為+q0的點電荷(q0很小，不影響周圍電場的分布），求該點電荷所受電場力的大小。

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電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對正負(fù)點電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是中點，電偶極子的方向為從負(fù)電荷指向正電荷，用圖3-1-12(a)所示的矢量表示.科學(xué)家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時，認(rèn)為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時由于電偶極子的排列方向雜亂無章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性.當(dāng)加上外電場后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動，最后都趨向于沿外電場方向排列，從而使物質(zhì)中的合電場發(fā)生變化.

圖3-1-12

（1）如圖(b)所示，有一電偶極子放置在電場強度為E0的勻強外電場中，若電偶極子的方向與外電場方向的夾角為θ，求電偶極子在電場力作用下繞O點轉(zhuǎn)動到外電場方向的過程中，電場力所做的功.

（2）現(xiàn)考察物質(zhì)中的三個電偶極子，其中心在一條直線上，初始時刻如圖（c)排列，它們相互間隔距離恰等于l.加上外電場E0后，三個電偶極子轉(zhuǎn)到外電場方向，若在圖中A點處引入一電量為+q0的點電荷（q0很小，不影響周圍電場的分布），求該點電荷所受電場力的大小.

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