A、质子与α粒子在库仑力作用下都做加速运动，两粒子动能都增大，系统总动能增大，故A错误；B、随两粒子间距离的增大，粒子间的库仑力减小，两粒子的加速度大小都减小，故B错误；C、两粒子组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，在运动过程中系统总动量不变，故C正确；D、两粒子运动过程中库仑力做正功，系统电势能减小，故D错误；故选：C．
