Question

如图所示，质量为m的条形磁铁与质量为m的铝环都静止在光滑的水平面上．在极短的时间内给铝环以水平向右的冲量I，使环向右运动，在以后的运动中，保持铝环平面与磁铁的轴线垂直且铝环与磁铁没有发生碰撞．则下列说法正确的是（ ）

A．在铝环向右运动过程中磁铁向左运动
B．磁铁运动的最大速度为 
C．铝环在运动过程中能产生的热量为
D．铝环在运动过程中，动能最小值为 

Answer 1

【答案】分析：首先分析它们的运动状态变化：
1）铝环做加速度减小的变减速运动，而磁铁做加速度减小的变加速运动
2）当它们相对静止时，磁场力为0，此时它们以共同的速度向右做匀速运动
解答：解：A、由题意可知，铝环向右做加速度减小的减速运动，直到两者速度相等时，相对静止，没有磁场力，从而做匀速直线运动，故A错误．
B、显然当铝环和磁铁同速时，铝环的速度最小（此时铝环的加速度为0）
根据动量守恒，有：
I=（m+m_o）V_min
解出，V_min=
所以，铝环的最小动能为：
显然，磁铁的最大速度就是铝环的最小速度，所以，B选项错误、D正确．
C．系统产生的热量等于系统的机械能减少
所以，Q=
不可能等于，否则，就是说铝环的机械能完全转化为热量，这是不可能的．
所以，C选项错误．
故选D
点评：考查动量守恒定律，能量守恒定律的掌握与应用，同时理清环与磁铁的运动情况与受力情况，注意当两者相对静止时，没有磁场力存在．