Question

在光滑绝缘的地面上，有两个带电的小球a、b，a球的质量为2m，带电量为+q，b球的质量为m，带电量为+2q，两球相距较远且相向运动，某时刻，a、b球的速度大小都为v，由于静电斥力的作用，它们不会相碰，下列说法正确的有（　　）

A．两球相距最近时，速度大小相等，方向相反

B．a、b球所受到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．a、b球都要反向运动，但b球要先反向运动

Answer 1

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．

解答：解：A、水平方向系统动量守恒，由完全非弹性碰撞的知识可知，当两球速度大小相等，方向相同时，系统损失机械能最大，两球相距最小，故A错误；
B、C、D由题意可知，a球动量大于b球动量，b球的速度先减小至零，然后反向加速．因系统动量水平向右，当速度相同时，两球速度均向右，之后b球做加速运动，a球继续做减速运动，速度减至零后，开始反向．故a、b球都要反向运动，但b球要先反向运动．因此静电斥力对b球先做负功后做正功，故BC错误，D正确．
故选D．

点评：根据系统运动情况，选用正确规律求解是解题的关键，如在本题中，库仑力为内力，系统外力为零，因此动量守恒，利用动量守恒解答要简单很多．