Question

如图所示，在光滑小滑轮C正下方相距h的A处固定一电量为Q的点电荷，电量为q的带电小球B，用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态，这时小球与A点的距离为R，细线CB与AB垂直。（静电力恒量为k，环境可视为真空），若小球所受的重力的为 G ，缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球刚到滑轮的正下方过程中，拉力所做的功为W₁，电场力做功为W₂，则下列关系式正确的是（   ）

A.    B.

C.W₁=   D.

Answer

C

【解析】

试题分析：对小球，在B点时，受力分析如图,力三角形BDE和长度三角形ABC相似。

有F=，解得G= ,D错误；在缓慢移动的过程中，始终有△BDE∽△ABC,如下图，

即F、G不变，则边AB、AC长度不变，最终小球停在A点上方距离为R的H处如图

则全过程库仑力F不做功W2=0，B错误；全过程由动能定理得

-GR（1-sinα）+W1=0

解得W1=GR(1- )，又G= ，故也可写成W1=， 故C正确。

考点：主要考查动态平衡问题。