Question

4．在足夠大的光滑絕緣水平面上放有兩個(gè)帶正電的物塊A和B，已知m_A＞m_B．A物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，B物塊從遠(yuǎn)處以初速度v₀向著A物塊運(yùn)動(dòng)，如圖所示，在B物塊靠近A物塊的過程中，兩物塊始終在同一條直線上運(yùn)動(dòng)求不發(fā)生碰撞．則（　　）

• A． B物塊的速度為零時(shí)，A物塊的速度為最大量
• B． A、B相互作用過程中，B物塊的動(dòng)量方向一直向右
• C． B靠近A過程中，系統(tǒng)的電勢(shì)能減少
• D． 在A、B相互作用的過程中，B物塊的動(dòng)能先減少后增大

Answer 1

分析 對(duì)于AB組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，能量也守恒，列方程，可求出在電場(chǎng)力作用后A、B速度．根據(jù)AB的速度表達(dá)式，來分析其運(yùn)動(dòng)情況

解答 解：A、在電場(chǎng)力作用下，A、B的速度分別為v_A和v_B．根動(dòng)量守恒和能量守恒得
    m_Bv₀=m_Av_A+m_Bv_B，
    $\frac{1}{2}{{m}_{B}v}_{0}^{2}=\frac{1}{2}{{m}_{B}v}_{A}^{2}+\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}$
解得，v_B=$\frac{{m}_{B}-{m}_{A}}{{m}_{B}+{m}_{A}}{v}_{0}$，${v}_{A}=\frac{2{m}_{B}}{{m}_{B}+{m}_{A}}{v}_{0}$
由題，m_A＞m_B，則得到v_B＜0，B物塊的末速度不為零，且方向向左．故A錯(cuò)誤，
B、由A可知，B的速度方向發(fā)生了改變，故動(dòng)量先向右后向左，故B錯(cuò)誤；
C、B靠近A過程中，AB間的電場(chǎng)力做負(fù)功，故AB組成的系統(tǒng)電勢(shì)能增加，故C錯(cuò)誤；
D、由A可知，B物體最后速度向左，即B物體的速度大小先減小后增大，故動(dòng)能先減小后增大，故D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題是含有電場(chǎng)力作用下的碰撞，類似于兩球的彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒得到B球速度的表達(dá)式，再分析其運(yùn)動(dòng)情況