题目内容
如图9-1-4,光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B,电荷量分别为-2Q与-Q.现在使它们以相同的初动能Ek0(对应的动量大小为p0)开始相向运动且刚好能发生接触.接触后两小球又各自反向运动.当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E k1和Ek2,动量大小分别为p1和p2.有下列说法:①Ek1=E k2>E k0,p1=p2>p0 ②E k1=E k2=E k0,p1=p2=p0 ③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点 ④两球必将同时返回各自的出发点.其中正确的是( )![]()
图9-1-4
A.②④ B.②③ C.①④ D.③④
解析: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.由动量观点看,系统动量守恒,两球的速度始终等值反向,也可得出结论:两球必将同时返回各自的出发点,且两球末动量大小和末动能一定相等.从能量观点看,两球接触后的电荷量都变为-1.5Q,在相同距离上的库仑斥力增大,返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功,则系统机械能必然增大,即末动能增大.
答案:C
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