（14分）如图，一对平行金属板水平放置，板间距为d，上极板始终接地。长度为d/2、质量均匀的绝缘杆，上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动，下端固定一带正电的轻质小球，

问题描述：

（14分）如图，一对平行金属板水平放置，板间距为d，上极板始终接地。长度为d/2、质量均匀的绝缘杆，上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动，下端固定一带正电的轻质小球，其电荷量为q。当两板间电压为U 1 时，杆静止在与竖直方向00′夹角 =30 0 的位置；若两金属板在竖直平面内同时绕O、O′顺时针旋转 =15 0 至图中虚线位置时，为使杆仍在原位置静止，需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求: （1）绝缘杆所受的重力G；（2）两板旋转后板间电压U 2 。（3）在求前后两种情况中带电小球的电势能W 1 与W 2 时，某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变，电场力不做功，因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确，计算该电势能；你若认为该同学的结论错误，说明理由并求W 1 与W 2 。

最佳答案：

（1） （2） （3） ，

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