Question

【題目】如圖所示，一根足夠長的水平滑桿上套有一質(zhì)量為m的光滑金屬圓環(huán)，在滑桿的正下方與其平行放

置一足夠長的光滑水平的絕緣軌道，穿過金屬環(huán)的圓心。現(xiàn)使質(zhì)量為M的條形磁鐵以水平速度沿絕緣軌道向右運(yùn)動，則（ ）

A. 磁鐵穿過金屬環(huán)后，兩者將先后停下來

B. 磁鐵將不會穿越滑環(huán)運(yùn)動

C. 磁鐵與圓環(huán)的最終速度可能為

D. 整個(gè)過程最多能產(chǎn)生熱量

Answer 1

【答案】CD

【解析】選取磁鐵與圓環(huán)組成的系統(tǒng)為研究的系統(tǒng)，系統(tǒng)在水平方向受到的合力為0，滿足動量守恒；選取磁鐵M運(yùn)動的方向?yàn)檎�方向，則最終到達(dá)共同速度時(shí)二者相對靜止，由動量守恒定律可知：Mv0=（M+m）v，解得，故A錯(cuò)誤，C正確；磁鐵在靠近金屬環(huán)的過程中金屬環(huán)的感應(yīng)電流方向產(chǎn)生的磁場與原磁場的方向相反，所以磁鐵受到阻力的作用，同理，在離開金屬環(huán)的過程中金屬環(huán)的感應(yīng)電流方向產(chǎn)生的磁場與原磁場的方向相同，也是受到阻力的作用，但是由于不知道初速度以及環(huán)與磁鐵的質(zhì)量之間的關(guān)系，所以不能判斷出磁鐵是否能夠會穿越滑環(huán)運(yùn)動，故B錯(cuò)誤；磁鐵若能穿過金屬環(huán)，運(yùn)動的過程中系統(tǒng)的產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)損失的動能，即，故D正確。所以CD正確，AB錯(cuò)誤。