Question

【題目】如圖所示，在光滑小滑輪C正下方相距h的A處固定一電量為Q的點電荷，電量為q的帶電小球B，用絕緣細線拴著，細線跨過定滑輪，另一端用適當大小的力拉住，使小球處于靜止狀態，這時小球與A點的距離為R，細線CB與AB垂直。（靜電力恒量為k，環境可視為真空），若小球所受的重力的為 G ，緩慢拉動細線（始終保持小球平衡）直到小球剛到滑輪的正下方過程中，拉力所做的功為W1，電場力做功為W2，則下列關系式正確的是（ ）

A. B.

C.W1= D.

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：對小球，在B點時，受力分析如圖,力三角形BDE和長度三角形ABC相似。

有F=，解得G= ,D錯誤；在緩慢移動的過程中，始終有△BDE∽△ABC,如下圖，

即F、G不變，則邊AB、AC長度不變，最終小球停在A點上方距離為R的H處如圖

則全過程庫侖力F不做功W2=0，B錯誤；全過程由動能定理得

-GR（1-sinα）+W1=0

解得W1=GR(1- )，又G= ，故也可寫成W1=， 故C正確。