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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的感应电量q=0.125C
C.整个系统产生的总热量Q=5.25J
D.所用的时间t>1s
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A、由速度图象得:v=2x,金属棒所受的安培力FA=
B2L2v
R+r
=
B2L2?2x
R+r
,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WA=-
.
FA
s=-
FA1+FA2
2
s
=-
0+0.5
2
×1
J=-0.25J
根据动能定理得:W-μmgs+WA=
1
2
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.
B、通过电阻R的感应电量q=
△Φ
R+r
=
BLs
R+r
=
1×1×1
4
C=0.25C.故B错误.
C、根据能量守恒得:W=Q+
1
2
mv2
,得Q=W-
1
2
mv2
=9.25J-
1
2
×2×22
J=5.25J.故C正确.
D、v-x图象的斜率k=
△v
△x
=
△v
△t
?
△t
△x
=
a
v
,得a=kv=2v,则知速度增大,金属棒的加速度也随之增大,v-t图象的斜率增大,金属棒做加速增大的变加速运动,在相同时间内,达到相同速度时通过的位移小于匀加速运动的位移,平均速度小于匀加速运动的平均速度,即
.
v
<
0+v
2
=
0+2
2
m/s
=1m/s,则t=
s
.
v
>
1
1
s
=1s.故D正确.
故选ACD
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图(甲)所示,质量分别为m=1kg、M=2kg的A、B两个小物块,用轻弹簧相连而静止在光滑水平面上,在A的左侧某处另有一质量也为m=1kg的小物块C,以v0=4m/s的速度正对A向右做匀速直线运动,一旦与A接触就将黏合在一起运动(黏合时间极短).若在C与A接触前,瞬间使A获得一初速度vA0,并从此时刻开始计时,规定向右为正方向,A的速度随时间变化的图象如图(乙)所示(此图象仅限C与A接触前),弹簧始终未超出弹性限度,vA0=6m/s.求:
(1)在C与A接触前,当A的速度分别为6m/s、2m/s、-2m/s时,求对应状态下B的速度,并据此在图(乙)中粗略画出B的速度随时间变化的图象(要求画出IT时间内).
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A.拉力做的功W=9.25J
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C.整个系统产生的总热量Q=5.25J
D.所用的时间t>1s

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如图(甲)所示,左侧接有定值电阻R=2W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=2W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-位移图像如图(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的感应电量q=0.125C

(C)整个系统产生的总热量Q=5.25J    (D)所用的时间t>1s

      

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