Question

如下圖所示，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－q，空間有水平向左的勻強(qiáng)電場。開始時(shí)兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動，此時(shí)a、b兩球的速度大小分別為v和1.5v，在以后的運(yùn)動過程中它們不會相碰。不考慮兩球間的相互作用。下列說法中正確的是

                                               

A．兩球相距最近時(shí)小球b的速度為零

       B．在兩球相運(yùn)動到相距最近的過程中，電場力始終對b球做負(fù)功

       C．在兩球相運(yùn)動到相距最近的過程中，電場力對兩球做的總功為零

       D．a、b兩球最終都要反向運(yùn)動，b球先反向、a球后反向

Answer 1

D

【解析】a、b兩球的動量守恒，系統(tǒng)的總動量向右，當(dāng)兩球相距最近時(shí)速度應(yīng)相等，有共同的向右的速度，A錯(cuò)誤；在兩球相運(yùn)動到相距最近的過程中，b球先向左減速至零再向右加速至共同速度，電場力先對b球做負(fù)功，再做正功，B錯(cuò)誤；在兩球相運(yùn)動到相距最近的過程中，系統(tǒng)的總動能減小，電勢能應(yīng)增大，故電場力對兩球做的總功為負(fù)，C錯(cuò)誤；a、b兩球在電場力的作用下都要先減速至零再反向加速運(yùn)動，b球在取得共同速度前已經(jīng)反向，故a球后反向，D正確。

【點(diǎn)評】掌握、運(yùn)用、推廣碰撞的結(jié)論是解答本題的前提，根據(jù)能量關(guān)系分析電場力做功的情況是解答本題的關(guān)鍵。