Question

4．如圖所示，光滑絕緣的水平面上M、N兩點有完全相同的金屬小球A和B，帶有不等量的同種電荷，且q_A＜q_B．現(xiàn)使A、B以大小相等的初動量相向運動，并發(fā)生彈性碰撞，碰后返回M、N兩點，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 碰撞發(fā)生在M、N的中點右側(cè)
• B． 兩球同時返回M、N兩點
• C． 兩球回到原位置時各自的動量比原來大些
• D． 兩球回到原位置時各自的動量與原來相等

Answer 1

分析 兩球所受的合力相等，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度相等，通過運動學(xué)公式判斷兩者發(fā)生碰撞的位置，以及返回到M、N點的時間關(guān)系．通過碰撞后電荷重新分布，電場力發(fā)生變化，根據(jù)電場力做功比較返回到原位置動能的變化，從而分析動量關(guān)系．

解答 解：A、由于兩球在任何時刻所受的庫侖力大小相等，則加速度大小相等，速度大小相等，可知碰撞發(fā)生在中點，故A錯誤．
B、由于兩球完全相同，碰撞前總動量為零，由碰撞過程動量守恒可知，碰撞后總動量也為零，所以碰后兩球速度大小相等，庫侖力大小相等，則加速度大小相等，所以兩球同時返回M、N兩點，故B正確．
C、兩球碰撞后，電量重新分布，兩球在同樣的位置間的作用力比之前增大，可知整個過程中電場力做正功，知返回到出發(fā)點的速度比較之前大，則兩球回到原位置時動量比原來大些．故C正確，D錯誤．
故選：BC

點評 本題分析兩球的受力情況，分析加速度關(guān)系，來判斷兩球的運動情況．要知道碰撞過程的基本規(guī)律：動量守恒定律．