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=5J | ||
C. | 整个系统产生的总热量Q=4.25J | D. | 拉力做的功W=9.25J |
分析 由速度图象得出v与x的关系式,由安培力公式FA=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$,得到FA与x的关系式,可知FA与x是线性关系,即可求出发生s=1m位移的过程中安培力做功WA=-$\overline{{F}_{A}}$x,再根据动能定理求解拉力做功;根据能量守恒求解整个系统产生的总热量Q.
解答 解:A、由速度图象得:v=2x,
金属棒所受的安培力 FA=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}2x}{R+r}$,
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x=1m位移的过程中,安培力做功为:
WA=-$\overline{{F}_{A}}$x=$\frac{{F}_{A1}+{F}_{A2}}{2}$x=-$\frac{0.5}{2}$×1J=-0.25J
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正确;
CD、根据动能定理得:W-μmgs+WA=$\frac{1}{2}$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-$\frac{1}{2}$mv2=9.25J-$\frac{1}{2}$×2×22J=5.25J.故C错误,D正确
故选:BD.
点评 本题的关键是根据v与x的关系,由安培力公式FA=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$,得到FA与x的关系式,确定出FA与x是线性关系,即可求出安培力做功,再分析功能关系即可明确求出的热量和拉力的功,注意速度为线性变化,故可以利用平均安培力求出安培力的功,同时产生的热量要包括摩擦生热和安培力所做的功.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 沿x轴正方向,电势升高 | |
B. | 沿x轴的正方向,电场强度变小 | |
C. | 沿x轴的正方向,动能的变化率$\frac{△{E}_{k}}{△x}$变大 | |
D. | 沿x轴的正方向,动能变大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
次数 | F(N) | vB2-vA2(m2/s2) | a(m/s2) |
1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
3 | 1.42 | 2.34 | 2.44 |
4 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | M处的场强大于N处的场强 | |
B. | M处的电势高于N处的电势 | |
C. | M、N间的电势差大于N、O间的电势差 | |
D. | 质子在M处的电势能大于在N处的电势能3 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 该波的周期T=0.2S | |
B. | 再经过0.5s质点Q刚好在(2m,-20cm)位置 | |
C. | 能与该波发生干涉的横波的频率一定为3Hz | |
D. | 该波的频率由传播介质决定,与波源的振动频率无关 |
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