题目内容
【题目】如图(甲)所示,左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨间距为L=1m.一质量m=2kg,阻值r=2Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2.金属棒的速度-位移图象如图(乙)所示,则从起点发生s=1m位移的过程中( )
A. 拉力做的功W=9.25J
B. 通过电阻R的电荷量q=0.125C
C. 整个系统产生的总热量Q=5.25J
D. 电阻R产生的热量Q=0.125J
【答案】ACD
【解析】由速度图象得:v=2x,金属棒所受的安培力 ,代入得:FA=0.5x,则知FA与x是线性关系.当x=0时,安培力FA1=0;当x=1m时,安培力FA2=0.5N,则从起点发生s=1m位移的过程中,安培力做功为
根据动能定理得:W-μmgs+WA= mv2,其中v=2m/s,μ=0.25,m=2kg,代入解得,拉力做的功W=9.25J.故A正确.通过电阻R的感应电量 .故B错误.根据能量守恒得:W=Q+mv2,得Q=W-mv2=9.25J-×2×22J=5.25J.故C正确.
克服安培力做功等于产生的电能,即转化为电阻上的焦耳热,则总的焦耳热为Q1=0.25J,因R=r,则其中R的焦耳热等于0.125J,故选项D正确;故选ACD.
练习册系列答案
相关题目