解题思路:当两个完全相同的金属小球相接触时,若是同种电荷则是平均分配;若是异种电荷则是先中和再平均分配.由动量观点看,系统动量守恒,返回过程中电场力大于接近过程中电场力,根据动能关系求解.由牛顿定律的观点看,两球的加速度大小始终相同,运用运动学知识求解.
A、由牛顿定律的观点看,两球的加速度大小始终相同,相同时间内的位移大小一定相同,必然在连线中点相遇,又同时返回出发点,故A错误;
B、由动量观点看,系统动量守恒,两球的速度始终等值反向,也可得出结论:两球必将同时返回各自的出发点,且两球末动量大小和末动能一定相等.
从能量观点看,两球接触后的电荷量都变为-2Q,在相同距离上的库仑斥力增大,返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功,由功能关系,系统机械能必然增大,即末动能增大.B错误,C正确.
D、由牛顿定律的观点看,两球的加速度大小始终相同,且加速度比碰撞前还大,因位移大小是相同,所以返回时间变小,故D错误.
故选C.
点评:
本题考点: 库仑定律;动量守恒定律;机械能守恒定律.
考点点评: 本题考查对碰撞过程基本规律的理解和应用能力.碰撞过程的两大基本规律:系统动量守恒和总动能不增加,常常用来分析碰撞过程可能的结果.