Question

7．如圖所示，科學家們使兩個帶正電的重離子被加速后沿同一條直線相向運動而發生猛烈碰撞，試圖用此模擬宇宙大爆炸初的情境．為了使碰撞前的動能盡可能多地轉化為內能，關鍵是設法使這兩個重離子在碰撞前的瞬間具有（　　）

• A． 相同的速率
• B． 相同大小的動量
• C． 相同的動能
• D． 相同的質量

Answer 1

分析 為了使碰撞前后盡可能多的動能轉化為內能，根據碰撞規律可知，碰撞后兩粒子粘在一起，且速度為零時，損失的動能最多，根據系統的動量守恒定律分析即可．

解答 解：碰撞后要盡可能多的動能轉化為內能，必須兩個離子發生完全非彈性碰撞，即碰撞后兩粒子粘在一起，且共同速度為零，碰撞后系統的總動量亦為零，在碰撞過程中遵循動量守恒定律可知，碰撞前系統的總動量為零，所以應設法使這兩個重離子在碰撞前瞬間具有大小相等、方向相反的動量，這樣可以保證碰撞后粒子的動能最小．故ACD錯誤，B正確．
故選：B

點評 這是目的是考查碰撞中能量損失問題．碰撞中損失的動能最多就是碰撞后兩物體粘在一起的這種碰撞，具有相同大小方向相反的動量的粒子相碰后兩粒子速度為零，動能全部轉化為內能．