(2006?連云港一模)為了模擬宇宙大爆炸的情況,科學家們使兩個帶正電的重離子被加速后,沿同一條直線相向運動而發(fā)生猛烈碰撞.若要使碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,應設(shè)法使離子在碰撞前的瞬間具有:(  )
分析:為了使碰撞前后盡可能多的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則根據(jù)碰撞規(guī)律可知,碰撞后兩粒子粘在一起,則損失的動能最多,又據(jù)EK=
P2
2m
,可知碰撞后粒子的總動量越小,則粒子的動能也越。
    為了使碰撞后粒子的動量盡可能小,根據(jù)動量守恒定律可知,碰撞前如果系統(tǒng)的總動量為零,則碰撞后系統(tǒng)的總動量為零,要使兩個帶正電的重離子如果在碰撞前具有大小相等、方向相反的動量,則碰撞后系統(tǒng)的總動量為零,粒子的動能近似為零.
解答:解:碰撞后盡可能多的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,也就是在碰撞過程中損失的機械能盡可能多,在完全非彈性碰撞中,碰撞后兩粒子粘在一起時,粒子損失的機械能最多.而在碰撞過程中遵循動量守恒定律可知,碰撞前系統(tǒng)的總動量為零,則碰撞后系統(tǒng)的總動量亦為零,所以本題關(guān)鍵是設(shè)法使這兩個重離子在碰撞前瞬間具有大小相等方向相反的動量,這樣可以保證碰撞后粒子的動能最小,從而使更多的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
故選B.
點評:本題考查了碰撞中能量損失問題.碰撞中損失的動能最多就是碰撞后兩物體粘在一起的這種碰撞,具有大小相等、方向相反的動量的粒子相碰后兩粒子速度為零,動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
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