Question

【題目】如圖所示，a、b是帶有同種電荷的小球，用絕緣細線掛于同一點，兩球靜止時離水平地面的高度相等，不計空氣阻力，兩球帶電荷量不變。若同時將兩細線剪斷，則下列說法中正確的是（ ）

A. a球先落地

B. 兩球落地時動能相等

C. 落地時a球飛行的水平距離比b球小

D. 在飛行過程中，a球受到的沖量比b球受到的沖量小

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據開始平衡得出兩球質量的大小關系，抓住豎直方向上運動規律相同，比較運動的時間，根據水平方向上動量守恒比較兩球在水平方向上的速度，從而比較落地時水平距離，結合動能定理比較兩球落地的動能．

同時剪斷細線后，二者在豎直方向上均只受重力，故在豎直方向上均做自由落體運動，可知兩球同時落地，故A錯誤。對小球受力分析，根據平衡條件有：mag= F庫/tanα；mbg＝F庫/tanβ，由于β＞α，所以ma＞mb，而剪斷細線后，在水平方向上，a、b組成的系統動量守恒，故任一時刻pa=pb．因ma＞mb，所以va＜vb；又因時間相等，所以sa＜sb，根據動能定理知，庫侖力對a球做功減小，但是重力對a球做功較大，無法比較兩球落地的動能，故B錯誤，C正確。下落的時間相同，則在下落的過程中，a的重力的沖量比b大，庫侖力的沖量相同，則在飛行過程中，a球受到的沖量比b球受到的沖量大，選項D錯誤，故選C。