Question

如图所示，质量为M的条形磁铁与质量为m的铝环，都静止在光滑的水平面上，当在极短的时间内给铝环以水平向右的冲量I，使环向右运动，则下列说法不正确的是

1. A.
   在铝环向右运动的过程中磁铁也向右运动
2. B.
   磁铁运动的最大速度为I/(M+m)
3. C.
   铝环在运动过程中，能量最小值为ml²/2(M+m)²
4. D.
   铝环在运动过程中最多能产生的热量为I²/2m

Answer 1

D
铝环向右运动时，环内感应电流的磁场与磁铁产生相互作用，使环做减速运动，磁铁向右做加速运动，待相对静止后，系统向右做匀速运动，由I=(m+M)v，得v=I/(m+M)，即为磁铁的最大速度，环的最小速度，其动能的最小值为m/2·{I/(m+M)}²，铝环产生的最大热量应为系统机械能的最大损失量，I₂/2m-I²/2(m+M)=MI²/2m(m+M)．