题目内容

【题目】如图所示,在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球aba球质量为2m、带电量为+qb球质量为m、带电量为+2q,两球相距较远且相向运动.某时刻ab球的速度大小依次为v1.5v,由于静电斥力的作用,它们不会相碰.则下列叙述正确的是

A. 两球相距最近时,速度大小相等、方向相反

B. a球和b球所受的静电斥力对两球始终做负功

C. a球一直沿原方向运动,b球要反向运动

D. ab两球都要反向运动,但b球先反向

【答案】D

【解析】试题分析:本题利用动量守恒和功能关系求解比较简单,由于地面光滑,系统所受合外力为零,满足动量守恒条件,当两球速度相当等,系统损失机械能最大,两球相距最近.

水平方向系统动量守恒,由完全非弹性碰撞的知识可知,当两球速度相等时,系统损失机械能最大,两球相距最小,故A错误;

由题意可知,a球动量大于b球动量,因此系统动量水平向右,故b球运动过程中将反向运动而a球将一直沿原方向运动,(或者根据牛顿第二定律分析,此时a、b速度大小一样,而b的减速的加速度大,故b先减为零,然后反向加速运动),因此静电斥力对b球先做负功后做正功,故BD错误,C正确.

故选C.

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