Question

如圖所示，質(zhì)量為m的條形磁鐵與質(zhì)量為m的鋁環(huán)都靜止在光滑的水平面上．在極短的時間內(nèi)給鋁環(huán)以水平向右的沖量I，使環(huán)向右運動，在以后的運動中，保持鋁環(huán)平面與磁鐵的軸線垂直且鋁環(huán)與磁鐵沒有發(fā)生碰撞．則下列說法正確的是（ ）

A．在鋁環(huán)向右運動過程中磁鐵向左運動
B．磁鐵運動的最大速度為 
C．鋁環(huán)在運動過程中能產(chǎn)生的熱量為
D．鋁環(huán)在運動過程中，動能最小值為 

Answer 1

【答案】分析：首先分析它們的運動狀態(tài)變化：
1）鋁環(huán)做加速度減小的變減速運動，而磁鐵做加速度減小的變加速運動
2）當它們相對靜止時，磁場力為0，此時它們以共同的速度向右做勻速運動
解答：解：A、由題意可知，鋁環(huán)向右做加速度減小的減速運動，直到兩者速度相等時，相對靜止，沒有磁場力，從而做勻速直線運動，故A錯誤．
B、顯然當鋁環(huán)和磁鐵同速時，鋁環(huán)的速度最�。ù藭r鋁環(huán)的加速度為0）
根據(jù)動量守恒，有：
I=（m+m_o）V_min
解出，V_min=
所以，鋁環(huán)的最小動能為：
顯然，磁鐵的最大速度就是鋁環(huán)的最小速度，所以，B選項錯誤、D正確．
C．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)的機械能減少
所以，Q=
不可能等于，否則，就是說鋁環(huán)的機械能完全轉化為熱量，這是不可能的．
所以，C選項錯誤．
故選D
點評：考查動量守恒定律，能量守恒定律的掌握與應用，同時理清環(huán)與磁鐵的運動情況與受力情況，注意當兩者相對靜止時，沒有磁場力存在．