Question

如圖所示，總質(zhì)量為0.5 kg的閉合線圈，靜止于水平的支持面上，且一狹長(zhǎng)水平軌道垂直穿過(guò)此線圈。現(xiàn)有一質(zhì)量是0.5 kg的條形磁鐵，沿導(dǎo)軌穿過(guò)線圈，已知磁鐵進(jìn)入線圈前動(dòng)能為9 J，離開(kāi)線圈時(shí)動(dòng)能為4 J。若各處摩擦阻力均可不計(jì)，試計(jì)算在磁鐵通過(guò)線圈時(shí)，共產(chǎn)生了多少熱量?

Answer 1

4 J

解析：設(shè)磁鐵進(jìn)入線圈前的速度為v₁，離開(kāi)線圈時(shí)的速度為v₂，磁鐵離開(kāi)后線圈的速度為v，則：

=9,=4,其中m=0.5 kg

磁鐵穿過(guò)線圈的過(guò)程中動(dòng)量守恒，有：

mv₁=mv₂+Mv

又M=0.5 kg

解得：v=2 m/s  由能量守恒定律知：

系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q=--Mv²=4 J。