Question

如圖所示，帶電量分別為-2Q和-4Q的兩個(gè)完全相同的金屬球A、B，放在光滑絕緣的水平面上，今讓金屬球A、B分別自M、N兩點(diǎn)以相等的動(dòng)能相向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩球剛好接觸時(shí)，兩球速度恰好為零，兩球帶電量重新分布，設(shè)這段時(shí)間為t₀，然后兩球又向相反方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)返回M、N兩點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間分別為t₁、t₂則（　�。�

A．t₁＞t₂

B．t₁＜t₂

C．t₁=t₂＞t₀

D．t₁=t₂＜t₀

Answer 1

分析：當(dāng)兩個(gè)完全相同的金屬小球相接觸時(shí)，若是同種電荷則是平均分配；若是異種電荷則是先中和再平均分配．
由動(dòng)量觀(guān)點(diǎn)看，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，返回過(guò)程中電場(chǎng)力大于接近過(guò)程中電場(chǎng)力，根據(jù)動(dòng)能關(guān)系求解．
由牛頓定律的觀(guān)點(diǎn)看，兩球的加速度大小始終相同，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解．

解答：解：由牛頓定律的觀(guān)點(diǎn)看，兩球的加速度大小始終相同，相同時(shí)間內(nèi)的位移大小一定相同，必然在連線(xiàn)中點(diǎn)相遇，又同時(shí)返回出發(fā)點(diǎn)，再由牛頓定律的觀(guān)點(diǎn)看，兩球的加速度大小始終相同，由于碰撞后，電量的平分，導(dǎo)致兩者的庫(kù)侖力比碰撞前大，則加速度比碰撞前還大，因位移大小是相同，所以返回時(shí)間變小，故ABC錯(cuò)誤，D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)碰撞過(guò)程基本規(guī)律的理解和應(yīng)用能力．碰撞過(guò)程的兩大基本規(guī)律：系統(tǒng)動(dòng)量守恒和總動(dòng)能不增加，常常用來(lái)分析碰撞過(guò)程可能的結(jié)果．