(3)若小环与PQ间的动摩擦因数为μ(设最大静止摩擦力与滑动摩擦力大小相等).现将小环移至M点右侧5R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
18.(6分)如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向晨的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一绝缘形管杆由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内.PQ、MN水平且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场界线上,NMAP段是光滑的,现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆,它所受到的电场力为重力的倍.现在M右侧D点静止释放小环,小环刚好能到达P点,
(1)求DM间的距离x0.
(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小.
(3)定性画出第(2)问中的F―t图象.
17.(14分)如图所示,两根相距L平行放置的光滑导电轨道,与水平面的夹角均为α,轨道间有电阻R,处于磁感应强度为B方向竖直向上的匀强磁场中,一根质量为m、电阻为r的金属杆ab,由静止开始沿导电轨道下滑.设下滑中ab杆始终与轨道保持垂直,且接触良好,导电轨道有足够的长度,且电阻不计。
(1)ab杆将做什么运动?
(2)若开始时就给ab沿与轨道平行向下的拉力F使其由静止开始向下做加速度为a的匀加速运动(a>gsinα).求拉力F与时间t的关系式.
16.(10分)在平静的水面上,有一长L=12m的木船,木船右端固定一直立桅杆,木船和桅杆的总质量为m1=200kg,质量为m2=50kg的人立于木船左端,开始时木船与人均静止.若人匀加速度向右奔跑至船的右端并立即抱住桅杆,经历的时间是2s,船运动中受到水的阻力是船(包括人)总重的0.1倍,g取10m/s2.求此过程中船的位移大小.
15.(10分)某航天器绕某行星做匀速圆周运动,已知航天器运行轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G,求:
(1)若测得该行星的半径为航天器轨道半径为1/n,则此行星表面重力加速度g为多大?
(2)若宇航员在该行星表面将一个物体以初速度v0水平抛出,物体落到行星表面时速度方向与水平方向的夹角为θ,不考虑该行星大气对物体运动的阻力,求物体在空中的运动时间t.
③若发光二极管的最佳工作电压为2.5V,而电源是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的.请根据所画出的伏安特性曲线上的信息,分析应该串联一个阻值 Ω电阻再与电源接成闭合电路,才能使二极管工作在最佳状态.(结果保留二位有效数字)
37.0
①在图(乙)中的虚线框内画出该同学的实验电路图。(实验用仪器:电压表:内阻RV约为10kΩ,电流表mA:内阻RmA约为100Ω,直流电源,滑动变阻器,开关,导线若干.)
②在图(丙)中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线.