Question

）如圖所示，一段閉合螺線管套放在光滑水平玻璃棒上，一個光滑水平玻璃板中心沿螺線管的軸線穿過，板足夠長，質(zhì)量為M的條形磁鐵放在板上螺線管管口的一端。現(xiàn)給條形磁鐵一個沖量，使條形磁鐵以速率v₀穿過螺線管，條形磁鐵穿出螺線管時的速率為v₀，螺線管的質(zhì)量為M。
求條形磁鐵穿過螺線管的過程中螺線管產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

Q= Mv₀²

以磁鐵和螺線管為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)動量守恒，則：
Mv₀=M·(                              ①
解得，磁鐵穿出螺線管后，螺線管的速度
v=v₀
系統(tǒng)相互作用的過程中，系統(tǒng)減少的動能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有：
Q=Mv₀²-M(v₀)²-·(M)v²                                             ②
將v=v₀代入求得Q= Mv₀²