题目
电偶极子在匀强电场中受一个力矩作用,发生转动。A. 正确B. 错误
电偶极子在匀强电场中受一个力矩作用,发生转动。
- A. 正确
- B. 错误
题目解答
答案
A
解析
考查要点:本题主要考查对电偶极子在匀强电场中受力情况的理解,特别是力矩产生的条件。
解题核心思路:
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明确电偶极子的定义:由两个等量异号电荷组成的系统,电偶极矩$\vec{p}$方向从负电荷指向正电荷。
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分析匀强电场中电偶极子所受的力:每个电荷分别受到电场力$\vec{F} = q\vec{E}$,但两力大小相等、方向相反,合力为零。
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关键点:两力形成力偶,产生力矩$M = \vec{p} \times \vec{E}$。当$\vec{p}$与$\vec{E}$不共线时,力矩不为零,电偶极子会转动。
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受力分析:
- 正电荷$+q$受力$\vec{F}_+ = q\vec{E}$,方向与$\vec{E}$同向;
- 负电荷$-q$受力$\vec{F}_- = q\vec{E}$,方向与$\vec{E}$反向。
- 合力$\vec{F}_\text{合} = \vec{F}_+ + \vec{F}_- = 0$,但两力形成力偶。
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力矩计算:
- 力矩大小$M = pE\sin\theta$,其中$\theta$为$\vec{p}$与$\vec{E}$的夹角。
- 当$\theta \neq 0^\circ$或$180^\circ$时,$M \neq 0$,电偶极子受力矩作用发生转动。
- 最终平衡状态:$\vec{p}$与$\vec{E}$同向($\theta = 0^\circ$),此时$M = 0$。
结论:题目描述正确,选A。