Question

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

CD

【解析】

A．由速度图像得：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；

B．金属棒克服摩擦力做的功为

W2=μmgx=0.25×2×10×1J=5J

故B错误；

CD．根据动能定理得

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

故CD正确。

故选CD。