Question

【题目】如图所示，在光滑绝缘水平面上有两个质量分别为m和4m的小球A、B，两球均带正电。现让A球以速度v向静止的B球运动，设两球的运动轨迹始终在一条直线上，则从A球开始运动到两球相距最近的过程中，下列判断正确的是(　　)

A.两球组成的系统机械能守恒、动量守恒

B.A球的最小速度为0.25v

C.电场力对B球的冲量大小为0.8mv

D.两小球组成系统的电势能增加了0.4mv2

Answer 1

【答案】CD

【解析】

由题中“在光滑绝缘水平面上有两个质量分别为m和4m的小球A、B”可知，本题考查动量守恒定律、冲量定律和能量守恒定律，根据分析两球的运动状态和能量变化可分析本题。

A、由于两小球在靠近过程中电场力要做功，故系统机械能不守恒，但两小球组成的系统受到的合力为零，故系统动量守恒，故选项A错误；

B、由题意可知，当两小球之间的距离最近时，A小球的速度达到最小，设其最小速度为v′，由动量守恒定律可得

解得

选故项B错误；

C、由动量定理可知，电场力对B球的冲量大小等于其动量的变化量，故由动量定理可得

故选项C正确；

D、由能量守恒可知，两小球组成系统的电势能的增加量等于两小球组成系统的机械能的减少量，故有

可得

故选项D正确。