(23-24高二下·江苏常州联盟学校·期中)如图，质量为 1kg 的方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上，现使质量为 2kg 的条形磁铁（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=6m/s的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计管壁厚度。则（ ）
A．磁铁穿过铝管过程中，铝管受到的安培力可能先水平向左后水平向右
B．磁铁穿过铝管后，铝管速度可能为5m/s
C．磁铁穿过铝管时的速度不小于4m/s
D．磁铁穿过铝管过程所产生的热量可能达到15J
【答案】C
【来源】江苏省常州市联盟学校2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题
【解析】A．磁铁穿过铝管过程中，根据楞次定律中“来拒去留”可知，铝管受到的安培力始终向右，故A错误；
B．若磁铁穿过铝管后，铝管速度为
5m/s
根据动量守恒
解得磁铁速度
3．5m/s<5m/s
不可能穿过铝管，与题设矛盾，故B错误；
C．假设极限状况下最后铝管和磁铁的速度相等，根据动量守恒
得
=4m/s
因为磁铁穿过铝管，所以磁铁穿过铝管时的速度不小于4m/s，故C正确；
D．假设极限状况下最后铝管和磁铁的速度相等，此时产生的热量最大
所以磁铁穿过铝管过程所产生的热量不可能达到15J，故D错误。
故选C。
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