Question

16．如图所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点有完全相同的金属球A和B，带有不等量的同种电荷．现使A、B两球以大小相等的初动量相向运动，并发生弹性碰撞，碰后返回M、N两点，则（　　）

• A． 若A球的电量较大，碰撞发生在M、N的中点右侧
• B． 由于是弹性碰撞，A球往返出发点时间相同
• C． 两球回到原位置时动量比原来大些
• D． 两球之间的电场力先是斥力后是引力

Answer 1

分析 两球所受的合力相等，根据牛顿第二定律可知，加速度相等，通过运动学公式判断两者发生碰撞的位置，以及返回到M、N点的时间关系．通过碰撞后电荷重新分布，电场力发生变化，根据电场力做功比较返回到原位置动量的变化．根据两球电性判断是斥力还是引力．

解答 解：A、由库仑定律可知，两球在任何时刻所受的电场力相等，与带电量大小无关，则加速度相等，速度大小相等，相等的时间内的位移相等，可知碰撞发生在M、N的中点，且同时返回M、N点．A错误；
B、两球碰撞后，电量重新分布，两球在同样的位置间的作用力比碰撞之前更大，则返回时在同样位置加速度更大，则A球从中点返回M点的时间会比从M点到中点的时间更短，A球往返出发点时间不相同，B错误；
C、两球碰撞后，电量重新分布，两球在同样的位置间的作用力比之前增大，可知整个过程中电场力做正功，知返回到出发点的速度比较之前大，则两球回到原位置时动量比原来大些，C正确；
D、两球碰撞前带有不等量的同种电荷，则两球之间的电场力为斥力，碰撞之后，电量重新分布，但两球还是带同种电荷，因此碰撞后两球之间的电场力还是斥力．D错误．
故选：C．

点评 本题分析两球的受力情况，分析加速度关系，来判断两球的运动情况，考查基本的受力分析能力．