Question

如图5-2-1所示,在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b,a球质量为2m、电荷量为+q,b球质量为m、电荷量为+2q,两球相距较远且相向运动.某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v,由于静电斥力的作用,它们不会相碰.则下列表述正确的是(    )

图5-2-1

A.两球相距最近时,速度大小相等、方向相反

B.a球与b球所受的静电斥力对两球始终做负功

C.a球一直沿原方向运动,b球要反向运动

D.a、b两球都要反向运动,但b球先反向

Answer 1

D

解析:

以相互作用的a、b球视为系统,由于系统所受合外力为零,则系统的总动量守恒,总动量p=p₁-p₂=2mv-m×1.5v=0.5v,总动量方向与a的初速度v同向,向右.根据动量守恒,当a球速度减为零时,b球速度方向应向右,可见b球速度先反向,由于a、b间库仑斥力作用最后两者都将反向运动,D选项正确.与a、b球相距最近时,两球速度相同,且方向都向右,A、C选项错.a、b球所受的静电斥力对两球先做负功后做正功,B选项错.