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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

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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(  )
作业帮

A. W1=

mg
2h
(h2-R2

B. W2=GR(1-

R
h

C. W1=

hKQq
R2
(1-
R
h

D. G=

khQq
R2

▼优质解答
答案和解析
对小球,在B点时,受力分析如图
作业帮
F=G sinα=
kQq
R2

解得G=
hKQq
R3

对小球移动过程,由于△ABC∽△BED,如图,
作业帮
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
作业帮
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
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