问题
选择题
如图所示,A、B两个小球带同种电荷,用一根绝缘细线相连,静放在光滑的绝缘水平面上,A的质量为m,B的质量为2m.剪断细线后某时刻A球的速度为v.则从剪断细线到A球速度为v的过程中,关于A、B两球组成的系统的电势能的变化,以下说法正确的是( )
A.电势能增加了
mv21 2
B..电势能增加了
mv23 4
C..电势能减少了
mv21 2
D..电势能减少了3 4mv2
答案
剪断细线后A、B小球组成的系统在水平方向只受到库仑力的作用,所以满足动量守恒定律.得:mv+2mv′=0,所以:v′=-
v,负号表示B的方向与A的方向相反.1 2
库仑力做功,系统减少的电势能等于增加的动能,即:△EP=
mv2+1 2
•2m•(-1 2
v)2=1 2
mv2.所以系统电势能减少3 4
mv2.故四个选项中 D选项正确.3 4
故选:D