Question

如圖1-2-8，光滑絕緣水平面上有兩只完全相同的金屬球A、B，帶電荷量分別為-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(    )

圖1-2-8

A.②④            B.②③            C.①④            D.③④

Answer 1

解析：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.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，由機械能定理，系統機械能必然增大，即末動能增大.

答案：C