Question

如圖所示，三根等長的絕緣細(xì)線把三個質(zhì)量相等的帶正電小球拴在一起，組成一個等邊三角形，放在光滑的絕緣水平面上，三球帶電量相等．現(xiàn)剪斷連接a、c小球的細(xì)線，三球都將開始在水平面上運(yùn)動，其中b球的運(yùn)動是沿垂直于A．c連線方向作振動．下面的說法中正確的是

1. A.
   b球的運(yùn)動速度最大的時刻，三球的位置恰好成一直線
2. B.
   b球任何時刻的速度都與A．c兩球的速度大小相等而方向相反
3. C.
   b球速度最大的時刻，b球與A．c兩球的速度大小相等而方向相反
4. D.
   b球速度最大的時刻，b球的速度大小等于a球或c球的速度的一半
    

Answer 1

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剪斷連接A．c小球的細(xì)線后，三球組成的系統(tǒng)只受靜電斥力及其余兩根細(xì)線的拉力作用，這些力都是系統(tǒng)的內(nèi)力，因此系統(tǒng)的動量守恒．對b球來說，它只沿圖中的虛線作直線運(yùn)動，設(shè)這個方向?yàn)閤方向．而A．c兩球的運(yùn)動則復(fù)雜得多，既有沿x方向的運(yùn)動，也有沿y方向的運(yùn)動，但A．c兩球沿y方向的運(yùn)動速度一定大小相等而方向相反(y方向的動量分量守恒)，三球x方向的動量分量也守恒．
當(dāng)三球的位置成一條直線時，A．c兩球沿y方向的運(yùn)動速度變?yōu)?，這時b球的速度達(dá)到最大，設(shè)為v_m，A．c兩球的速度大小設(shè)為v’_m，根據(jù)動量守恒，mv_m-mv’_m-mv’_m=0，可知v_m=v’_m/2．