Question

【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L=1m。一质量m=2kg，阻值r=2Ω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图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，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JB. 金属棒克服摩擦力做的功J

C. 整个系统产生的总热量JD. 拉力做的功J

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．由速度-位移图象得：

金属棒所受的安培力为：

代入得：，

则知FA与x是线性关系，当时，安培力

当时，安培力，

则从起点发生位移的过程中，安培力做功为：

即金属棒克服安培力做的功为：，故A错误；

B．金属棒克服摩擦力做的功为：，故B正确；

C．克服安培力做功等于回路中产生的电热，克服摩擦力做功等于产生的摩擦热，则整个系统产生的总热量：，故C错误；

D．根据动能定理得：，其中，，

代入解得拉力做的功为：，故D正确。