题目内容
【题目】光滑的水平面上质量分别为、的带同种电荷的小球A、B,以等大的速度相向运动,但始终没有相碰,则下列说法正确的是
A. A、B均做加速度增大的减速运动直到停止 B. A、B相距最近时B球速度为零
C. A、B相距最近时两球动量相同 D. A、B相距最近时两球的电势能增加了240J
【答案】D
【解析】
根据两球的受力情况,来分析它们的运动情况。A、B相距最近时速度相同,根据系统的动量守恒求出两球的速度,由能量守恒定律求两球的电势能增加量。
A. A、B两球先相向运动,随着库仑力的增大,它们的加速度增大,两者均做减速运动,B球的加速度较大,速度先减至零,之后A、B均向右运动,A做减速运动,B做加速运动,由于A球的速度比B球的大,两者间距继续减小,库仑力继续增大,两球的加速度继续增大,两球速度相同后,A球的速度小于B球的速度,两者间距增大,库仑力减小,加速度减小。根据系统的动量守恒知两球不会停止运动,故A错误;
B C.A、B相距最近时速度相同,由于两球组成的系统合外力为零,所以系统的动量守恒。取A球的初速度方向为正方向,设A、B相距最近时共同速度为根据动量守恒定律得,可得,由于两球的质量不同,速度相同,所以A、B相距最近时两球动量不同,故BC错误;
D.A、B相距最近时两球的电势能增加量为解得,故D正确;
所以D正确,ABC错误。
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