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

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. W₁=

(mg)/(2h)（h²-R²）

B. W₂=GR（1-

(R)/(h)）

C. W₁=

(hKQq)/(R2)（1-(R)/(h)）

D. G=

(khQq)/(R2)

Answer 1

对小球，在B点时，受力分析如图

有F=G sinα=(kQq)/(R2)
解得G=(hKQq)/(R3)
对小球移动过程，由于△ABC∽△BED，如图，

当小球移动时，由于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，全过程由动能定理得
-GR（1-sinα）+W₁=0
解得W1=GR(1-(R)/(h))，又G=(hKQq)/(R3)，故也可写成W1=(hKQq)/(R2)(1-(R)/(h))
故选：C