Question

如图所示，质量为m=100g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h=0.8m，有一质量为M=200g的小磁铁（长度可忽略），以v₀=10m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为l=3.6m，则磁铁与铝环发生相互作用时（小磁铁穿过铝环后的运动看做平抛运动）：                                                              

（1）铝环向哪边偏斜？                                                                                             

（2）若铝环在磁铁穿过后速度为v′=2m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？（g=10m/s²）                                                                                                                            

                                                                                                        

                                                                                                                                  

Answer 1

解：（1）当磁铁穿过铝环时，根据楞次定律可知铝环将受到安培力作用，此安培力阻碍磁铁与铝环间的相对运动，所以铝环向右偏斜．

（2）设磁铁穿过铝环的速度大小为v．

磁铁穿过铝环后做平抛运动，则得：

h=，得 t==s=0.4s

所以有 v===9m/s

根据能量守恒定律得：E电=﹣﹣=×0.2×（102﹣92）﹣=1.7J