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

(1)試分析、論述相互作用過程中磁鐵和螺線管的受力情況與運動情況．

(2)求條形磁鐵穿過螺線管的過程中螺線管產(chǎn)生的熱量．

答案：
解析：

　　解：(1)磁鐵與螺線管在相互作用的過程中，豎直方向各自的重力與向上的彈力都是相平衡的，水平方向由于螺線管中磁通量發(fā)生變化，而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場阻礙磁鐵運動，使磁鐵向右減速運動而穿出螺線管，螺線管所受的安培力使其向右做加速運動;

　　(2)以磁鐵和螺線管為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)動量守恒，則：Mv0＝M·　�、�

　　解得，磁鐵穿出螺線管后，螺線管的速度

　　v＝v0

　　系統(tǒng)相互作用的過程中，系統(tǒng)減少的動能轉(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　　　�、�

　　將v＝v0代入求得Q＝ Mv02


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸ΟΟ′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則在0～
π
2ω
這段時間內(nèi)（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一段閉合螺線管套放在光滑水平玻璃棒上，一個光滑水平玻璃板中心沿螺線管的軸線穿過，板足夠長，質(zhì)量為M的條形磁鐵放在板上螺線管管口的一端．現(xiàn)給條形磁鐵一個沖量，使條形磁鐵以速率v0穿過螺線管，條形磁鐵穿出螺線管時的速率為
3
4
v0，螺線管的質(zhì)量為
1
2
M．
（1）試分析、論述相互作用過程中磁鐵和螺線管的受力情況與運動情況．
（2）求條形磁鐵穿過螺線管的過程中螺線管產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則在
π
2ω
～
3π
2ω
這段時間內(nèi)（　�。�
A、線圈中的感應(yīng)電流一直在減小
B、線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小
C、穿過線圈的磁通量一直在減小
D、穿過線圈的磁通量的變化率先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

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

求條形磁鐵穿過螺線管的過程中螺線管產(chǎn)生的熱量。

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