Question

16．如圖，A、B是兩個完全相同的帶電金屬球，它們所帶的電荷量分別為+3Q和+5Q，放在光滑絕緣的水平面上．若使金屬球A、B分別由M、N兩點以相等的動能相向運動，經(jīng)時間t₀兩球剛好發(fā)生接觸，然后兩球又分別向相反方向運動．設(shè)A、B返回M、N兩點所經(jīng)歷的時間分別為t₁、t₂．則（??）

• A． t₁＞t₂
• B． t₁＜t₂
• C． t₁=t₂＜t₀?
• D． t₁=t₂＞t₀

Answer 1

分析 當兩個完全相同的金屬小球相接觸時，若是同種電荷則是平均分配；若是異種電荷則是先中和再平均分配．
由動量觀點看，系統(tǒng)動量守恒，返回過程中電場力大于接近過程中電場力，根據(jù)動能關(guān)系求解．
由牛頓定律的觀點看，兩球的加速度大小始終相同，運用運動學知識求解．

解答 解：A、B是兩個完全相同的帶電金屬球，受靜電力大小相等、方向相反，由牛頓第二定律，兩球的加速度大小始終相等；使金屬球A、B分別由M、N兩點以相等的動能相向運動，則初速度相等；故相同時間內(nèi)的位移大小一定相同，必然在連線中點相遇，又同時返回出發(fā)點，再由庫侖定律，兩球的加速度大小始終相同，由于碰撞后，電量的平分，導致兩者的庫侖力比碰撞前大，則加速度比碰撞前還大，因位移大小是相同，所以返回時間變小，故ABD錯誤，C正確．
故選：C．

點評 本題考查對碰撞過程基本規(guī)律的理解和應用能力．碰撞過程的兩大基本規(guī)律：系統(tǒng)動量守恒和總動能不增加，常常用來分析碰撞過程可能的結(jié)果．