Question

總質量為0.5kg的閉合線圈，靜止于水平的支持面上，如圖所示，一狹長水平軌道垂直穿過此線圈。現有一質量是0.5kg的條形磁鐵，沿導軌穿過線圈。已知磁鐵進入線圈前動能為9J，離開線圈時的動能為4J。若各處的摩擦阻力均不計，試計算在磁鐵通過線圈時，共產生了多少熱量？                                 

Answer 1

解：設磁鐵的初速度為v₀，質量為m，作用后的磁鐵速度為v₁，線圈的質量為M，速度為v₂，則有E_K=mv²/2得v₀==6m/s v₁==4m/s （3分） 作用過程中，系統動量守恒，有mv₀=mv₁+Mv₂ 0.5×6=0.5×4+0.5v₂ 解得v₂=2m/s （3分） 所以系統產生的熱量為Q= mv₀²/2―mv₁²/2―Mv₂²/2=9―4―0.5×2²/2=4J （3分）