Question

如下图所示，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，带电量为＋q，b球质量为m，带电量为－q，空间有水平向左的匀强电场。开始时两球相距较远且相向运动，此时a、b两球的速度大小分别为v和1.5v，在以后的运动过程中它们不会相碰。不考虑两球间的相互作用。下列说法中正确的是

                                               

A．两球相距最近时小球b的速度为零

       B．在两球相运动到相距最近的过程中，电场力始终对b球做负功

       C．在两球相运动到相距最近的过程中，电场力对两球做的总功为零

       D．a、b两球最终都要反向运动，b球先反向、a球后反向

Answer 1

D

【解析】a、b两球的动量守恒，系统的总动量向右，当两球相距最近时速度应相等，有共同的向右的速度，A错误；在两球相运动到相距最近的过程中，b球先向左减速至零再向右加速至共同速度，电场力先对b球做负功，再做正功，B错误；在两球相运动到相距最近的过程中，系统的总动能减小，电势能应增大，故电场力对两球做的总功为负，C错误；a、b两球在电场力的作用下都要先减速至零再反向加速运动，b球在取得共同速度前已经反向，故a球后反向，D正确。

【点评】掌握、运用、推广碰撞的结论是解答本题的前提，根据能量关系分析电场力做功的情况是解答本题的关键。