Question

（1）線圈第一次下落過程中的最大速度
（2）第一次與水平面碰后上升到最高點的過程中通過線圈某一截面的電量
（3）線圈從第一次到第二次與水平面相碰的過程中產生的焦耳熱Q

Answer 1

(1)
(2)
(3)

（1）線圈第一次下落過程中有
……………………………………………………（1分）
…………………………………………………………………（1分）
…………………………………………（1分）
可知線圈做加速度減小的加速運動，當時，速度最大，代入求得：
    ……………………………………………（2分）
（2）反彈后上升的過程中某一時刻，由牛頓運動定律得：
……………………………………………（2分）
在一段微小時間內，速度增量為，通過線圈截面電量為
則：…………………………………（2分）
…………………………………（1分）
（3）反彈后上升的過程中某一時刻，由牛頓運動定律得：
………………………………………（1分）
在一段微小時間內，速度增量為，線圈上升高度為
則線圈可上升的最大高度h為：
……………（1分）
線圈到達最高點后，下落過程中的某一時刻，由牛頓運動定律得：
…………………………………………（1分）
在一段微小時間內，速度增量為，線圈下降高度為
則線圈第二次下降到水平面時的速度為
……（1分）
本過程中線圈中產生的熱量為線圈動能的損失：

化簡得：………………………（2分）