Question

【题目】如图甲所示，左侧接有定值电阻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L=lm。—质量m=2kg，阻值的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v—x图像如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数，则从起点发生x=1m位移的过程中(g=10m／s2)

A. 金属棒克服安培力做的功W1=0.5J

B. 金属棒克服摩擦力做的功W2=4J

C. 整个系统产生的总热量Q=5.25J

D. 拉力做的功W=9.25J

Answer 1

【答案】CD

【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x=1m位移的过程中，安培力做功为： ，即金属棒克服安培力做的功为：W1=0.25J，故A错误．金属棒克服摩擦力做的功为：W2=μmgx=0.25×2×10×1J=5J，故B错误；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为：W=9.25J．整个系统产生的总热量为：Q=W- mv2=9.25J- ×2×22J=5.25J．故C D正确，故选CD．