Question

如图所示，带电量分别为-2Q和-4Q的两个完全相同的金属球A、B，放在光滑绝缘的水平面上，今让金属球A、B分别自M、N两点以相等的动能相向运动，当两球刚好接触时，两球速度恰好为零，两球带电量重新分布，设这段时间为t₀，然后两球又向相反方向运动，设返回M、N两点经历的时间分别为t₁、t₂则（　　）

A．t₁＞t₂

B．t₁＜t₂

C．t₁=t₂＞t₀

D．t₁=t₂＜t₀

Answer 1

分析：当两个完全相同的金属小球相接触时，若是同种电荷则是平均分配；若是异种电荷则是先中和再平均分配．
由动量观点看，系统动量守恒，返回过程中电场力大于接近过程中电场力，根据动能关系求解．
由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，运用运动学知识求解．

解答：解：由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，相同时间内的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点，再由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，由于碰撞后，电量的平分，导致两者的库仑力比碰撞前大，则加速度比碰撞前还大，因位移大小是相同，所以返回时间变小，故ABC错误，D正确．
故选D．

点评：本题考查对碰撞过程基本规律的理解和应用能力．碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，常常用来分析碰撞过程可能的结果．