绝缘杆两端分别固定带等量异种电荷的小球，把它放在匀强电场中，开始杆与匀强电场方向平行，当杆绕其中点转过180°时，需克服电场力做功W．在这个过程中两小球受到的电

题文

绝缘杆两端分别固定带等量异种电荷的小球，把它放在匀强电场中，开始杆与匀强电场方向平行，当杆绕其中点转过180°时，需克服电场力做功W．在这个过程中两小球受到的电场力对杆中点的力矩的变化情况是______．若以逆时针力矩为正方向，当杆与场强方向成如图所示的45°角时杆受到的电场力对杆中点的力矩为______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

设杆长为d，转过的角度为α，根据题意得：
   M₁=F₁•L₁=Eqd2sinα
   M₂=F₂•L₂=Eqd2sinα
因两力矩均使杠杆逆时针转动，则总力矩M=M₁+M₂=Eqdsinα．
则 当杆绕其中点转过180°时，E、q、d均不变，sinα的大小先增大后减小，故力矩也先增大后减小．
当α=45°时，由于以逆时针力矩为正方向，力矩方向为顺时针，则此时力矩为M=-Eqdsin45°=-

解析

d2

考点

据考高分专家说，试题“绝缘杆两端分别固定带等量异种电荷的小球，.....”主要考查你对 [力矩的平衡 ]考点的理解。

力矩的平衡

力矩和力偶：

①力臂：从转动轴到力的作用线的距离。
②力矩：力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩，用M表示，单位牛米（N·m）。
③力偶：力学上把作用在同一物体上的大小相等，方向相反、不共线的两个平行力组成的力系称为力偶。
④力偶矩：力学中，用力偶中的任一力的大小与力偶臂的乘积再冠以相应的正、负号，作为力偶使物体转动效应的度量，成为力偶矩，用M表示，单位牛米（N·m）。
力矩的平衡条件：
有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零，即M_合=M₁+M₂+M₃+…=0。
刚体平衡的条件：
①在任何外力作用下，大小和形状不变的物体，叫做刚体。
②刚体的平衡条件是合力为零，合力矩为零，即∑F=0，∑M=0。