题目内容

16.如图所示,光滑绝缘的水平面上M、N两点有完全相同的金属球A和B,带有不等量的同种电荷.现使A、B两球以大小相等的初动量相向运动,并发生弹性碰撞,碰后返回M、N两点,则(  )
A.若A球的电量较大,碰撞发生在M、N的中点右侧
B.由于是弹性碰撞,A球往返出发点时间相同
C.两球回到原位置时动量比原来大些
D.两球之间的电场力先是斥力后是引力

分析 两球所受的合力相等,根据牛顿第二定律可知,加速度相等,通过运动学公式判断两者发生碰撞的位置,以及返回到M、N点的时间关系.通过碰撞后电荷重新分布,电场力发生变化,根据电场力做功比较返回到原位置动量的变化.根据两球电性判断是斥力还是引力.

解答 解:A、由库仑定律可知,两球在任何时刻所受的电场力相等,与带电量大小无关,则加速度相等,速度大小相等,相等的时间内的位移相等,可知碰撞发生在M、N的中点,且同时返回M、N点.A错误;
B、两球碰撞后,电量重新分布,两球在同样的位置间的作用力比碰撞之前更大,则返回时在同样位置加速度更大,则A球从中点返回M点的时间会比从M点到中点的时间更短,A球往返出发点时间不相同,B错误;
C、两球碰撞后,电量重新分布,两球在同样的位置间的作用力比之前增大,可知整个过程中电场力做正功,知返回到出发点的速度比较之前大,则两球回到原位置时动量比原来大些,C正确;
D、两球碰撞前带有不等量的同种电荷,则两球之间的电场力为斥力,碰撞之后,电量重新分布,但两球还是带同种电荷,因此碰撞后两球之间的电场力还是斥力.D错误.
故选:C.

点评 本题分析两球的受力情况,分析加速度关系,来判断两球的运动情况,考查基本的受力分析能力.

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