Question

总质量为0.5kg的闭合线圈，静止于水平的支持面上，如图所示，一狭长水平轨道垂直穿过此线圈。现有一质量是0.5kg的条形磁铁，沿导轨穿过线圈。已知磁铁进入线圈前动能为9J，离开线圈时的动能为4J。若各处的摩擦阻力均不计，试计算在磁铁通过线圈时，共产生了多少热量？                                 

Answer 1

解：设磁铁的初速度为v₀，质量为m，作用后的磁铁速度为v₁，线圈的质量为M，速度为v₂，则有E_K=mv²/2得v₀==6m/s v₁==4m/s （3分） 作用过程中，系统动量守恒，有mv₀=mv₁+Mv₂ 0.5×6=0.5×4+0.5v₂ 解得v₂=2m/s （3分） 所以系统产生的热量为Q= mv₀²/2―mv₁²/2―Mv₂²/2=9―4―0.5×2²/2=4J （3分）