Question

如圖所示，質(zhì)量為m=100g的鋁環(huán)，用細線懸掛起來，環(huán)中央距地面高度h=0.8m，有一質(zhì)量為M=200g的小磁鐵（長度可忽略），以v₀=10m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落地點距鋁環(huán)原位置的水平距離為l=3.6m，則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時（小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運動看做平拋運動）：                                                              

（1）鋁環(huán)向哪邊偏斜？                                                                                             

（2）若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為v′=2m/s，在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個過程中，環(huán)中產(chǎn)生了多少電能？（g=10m/s²）                                                                                                                           

                                                                                                        

                                                                                                                                  

Answer 1

解：（1）當磁鐵穿過鋁環(huán)時，根據(jù)楞次定律可知鋁環(huán)將受到安培力作用，此安培力阻礙磁鐵與鋁環(huán)間的相對運動，所以鋁環(huán)向右偏斜．

（2）設(shè)磁鐵穿過鋁環(huán)的速度大小為v．

磁鐵穿過鋁環(huán)后做平拋運動，則得：

h=，得 t==s=0.4s

所以有 v===9m/s

根據(jù)能量守恒定律得：E電=﹣﹣=×0.2×（102﹣92）﹣=1.7J