Question

）如圖所示，一段閉合螺線(xiàn)管套放在光滑水平玻璃棒上，一個(gè)光滑水平玻璃板中心沿螺線(xiàn)管的軸線(xiàn)穿過(guò)，板足夠長(zhǎng)，質(zhì)量為M的條形磁鐵放在板上螺線(xiàn)管管口的一端。現(xiàn)給條形磁鐵一個(gè)沖量，使條形磁鐵以速率v₀穿過(guò)螺線(xiàn)管，條形磁鐵穿出螺線(xiàn)管時(shí)的速率為v₀，螺線(xiàn)管的質(zhì)量為M。

求條形磁鐵穿過(guò)螺線(xiàn)管的過(guò)程中螺線(xiàn)管產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

Q= Mv₀²

解析:

以磁鐵和螺線(xiàn)管為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則：

Mv₀=M·(                               ①

解得，磁鐵穿出螺線(xiàn)管后，螺線(xiàn)管的速度

v=v₀

系統(tǒng)相互作用的過(guò)程中，系統(tǒng)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有：

Q=Mv₀²-M(v₀)²-·(M)v²                                              ②

將v=v₀代入求得Q= Mv₀²