Question

3．如图所示，一根足够长的水平滑杆SS′上套有一质量为m的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的木制轨道PP′，PP′穿过金属环的圆心，现使条形磁铁以某一水平速度沿绝缘轨道向右运动．则（　　）

• A． 磁铁的运动是先减速后匀速，圆环的运动是先加速后匀速
• B． 磁铁一直减速到零，圆环先加速后匀速
• C． 磁铁与圆环系统减少的机械能将全部转化为电热
• D． 磁铁与圆环系统整个过程动量守恒

Answer 1

分析 金属圆环光滑，一足够长的水平的绝缘轨道光滑，所以圆环与磁铁组成的系统水平方向受到的合力为0，满足动量守恒，根据动量守恒定律与能量的转化与守恒定律即可解答．

解答 解：A、磁铁在靠近金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相反，所以磁铁受到阻力的作用，同理，在离开金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相同，也是受到阻力的作用，而圆环受到的是引力作用，做加速运动，当两者速度相等时，一起做匀速运动，则磁铁的运动是先减速后匀速，圆环的运动是先加速后匀速，故A正确，B错误；
C、根据能量守恒可知，磁铁与圆环系统减少的机械能将全部转化为电热，故C正确；
D、选取磁铁与圆环组成的系统为研究的系统，系统受到的合力为0，满足动量守恒，故D正确．
故选：ACD

点评 本题为结合楞次定律考查动量守恒定律的应用，要注意选取的研究对象是磁铁与圆环组成的系统，可根据楞次定律的表现来判断物体运动状态的变化．