题目内容

1.如图所示,带电量分别为-Q和-3Q的两个完全相同的金属小球A、B(可视为点电荷)放在光滑绝缘的水平面上.现将金属球A、B分别自M、N两点以相同的动能相向运动,当两球刚好接触时,两球速度也恰好为零,设这个过程经历的时间为t0.接触时两球所带电荷量重新分配,然后两球又向相反方向运动,设两小球从接触到两小球返回M、N两点经历的时间分别为t1、t2,则(  )
A.t1>t2B.t1=t2C.t1=t0D.t1>t0

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ACD错误,B正确.
故选:B.

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

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