Question

4．如圖所示，光滑絕緣的水平面上M、N兩點(diǎn)有完全相同的金屬小球A和B，帶有不等量的同種電荷，且q_A＜q_B．現(xiàn)使A、B以大小相等的初動(dòng)量相向運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生彈性碰撞，碰后返回M、N兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 碰撞發(fā)生在M、N的中點(diǎn)右側(cè)
• B． 兩球同時(shí)返回M、N兩點(diǎn)
• C． 兩球回到原位置時(shí)各自的動(dòng)量比原來(lái)大些
• D． 兩球回到原位置時(shí)各自的動(dòng)量與原來(lái)相等

Answer 1

分析 兩球所受的合力相等，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度相等，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式判斷兩者發(fā)生碰撞的位置，以及返回到M、N點(diǎn)的時(shí)間關(guān)系．通過(guò)碰撞后電荷重新分布，電場(chǎng)力發(fā)生變化，根據(jù)電場(chǎng)力做功比較返回到原位置動(dòng)能的變化，從而分析動(dòng)量關(guān)系．

解答 解：A、由于兩球在任何時(shí)刻所受的庫(kù)侖力大小相等，則加速度大小相等，速度大小相等，可知碰撞發(fā)生在中點(diǎn)，故A錯(cuò)誤．
B、由于兩球完全相同，碰撞前總動(dòng)量為零，由碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒可知，碰撞后總動(dòng)量也為零，所以碰后兩球速度大小相等，庫(kù)侖力大小相等，則加速度大小相等，所以兩球同時(shí)返回M、N兩點(diǎn)，故B正確．
C、兩球碰撞后，電量重新分布，兩球在同樣的位置間的作用力比之前增大，可知整個(gè)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，知返回到出發(fā)點(diǎn)的速度比較之前大，則兩球回到原位置時(shí)動(dòng)量比原來(lái)大些．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 本題分析兩球的受力情況，分析加速度關(guān)系，來(lái)判斷兩球的運(yùn)動(dòng)情況．要知道碰撞過(guò)程的基本規(guī)律：動(dòng)量守恒定律．