Question

如圖所示，在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b，a球質(zhì)量為2m、帶電量為+q，b球質(zhì)量為m、帶電量為+2q，兩球從相距較遠(yuǎn)處（無相互作用力）相向運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v，由于靜電斥力的作用，它們不會(huì)相碰，則下列敘述正確的是（　　）

A、兩球相距最近時(shí)，它們的速度均為零

B、兩球相距最近時(shí)，它們的速度大小相等，方向相同

C、a球和b球所受的靜電斥力對(duì)兩球始終做負(fù)功

D、a、b兩球都要反向運(yùn)動(dòng)，但b球先反向

Answer 1

分析：本題利用動(dòng)量守恒和功能關(guān)系求解比較簡單，由于地面光滑，系統(tǒng)所受合外力為零，滿足動(dòng)量守恒條件，當(dāng)兩球速度相當(dāng)?shù)龋�系統(tǒng)損失機(jī)械能最大，兩球相距最近．

解答：解：A、水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由完全非彈性碰撞的知識(shí)可知，當(dāng)兩球速度相等時(shí)，系統(tǒng)損失機(jī)械能最大，兩球相距最小，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、由題意可知，a球動(dòng)量大于b球動(dòng)量，因此系統(tǒng)動(dòng)量水平向右，故b球運(yùn)動(dòng)過程中將反向運(yùn)動(dòng)而a球?qū)⒁恢毖卦�方向運(yùn)動(dòng)，（或者根據(jù)牛頓第二定律分析，此時(shí)a、b速度大小一樣，而b的減速的加速度大，故b先減為零，然后反向加速運(yùn)動(dòng)），因此靜電斥力對(duì)b球先做負(fù)功后做正功，故CD錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)情況，選用正確規(guī)律求解是解題的關(guān)鍵，如在本題中，庫侖力為內(nèi)力，系統(tǒng)外力為零，因此動(dòng)量守恒，利用動(dòng)量守恒解答要簡單很多．