Question

已知如圖，光滑絕緣水平面上有兩只完全相同的金屬球A、B，帶電量分別為-2Q與-Q。現在使它們以相同的初動能E₀（對應的動量大小為p₀）開始相向運動且剛好能發生接觸。接觸后兩小球又各自反向運動。當它們剛好回到各自的出發點時的動能分別為E₁和E₂，動量大小分別為p₁和p₂。有下列說法：

①E₁=E₂> E₀，p₁=p₂> p₀
②E₁=E₂= E₀，p₁=p₂= p₀
③接觸點一定在兩球初位置連線的中點右側某點
④兩球必將同時返回各自的出發點。其中正確的是
A．②④    B．②③    C．①④    D．③④

Answer 1

C

試題分析:由動量觀點看，系統動量守恒，兩球的速度始終等值反向，也可得出結論：兩球必將同時返回各自的出發點，且兩球末動量大小和末動能一定相等；從能量觀點看，兩球接觸后的電荷量都變為-1.5Q，在相同距離上的庫侖斥力增大，返回過程中電場力做的正功大于接近過程中克服電場力做的功，由動能定理，系統動能必然增大，即末動能增大．故①正確，②錯誤；由牛頓定律的觀點看，兩球的加速度大小始終相同，相同時間內的位移大小一定相同，必然在連線中點相遇，又同時返回出發點．故③錯誤，④正確．故選C