（16分）如图所示，矩形区域 MNPQ 内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为 R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管 ADB 固定在竖直平面内，直径 AB 垂直于水平虚线 MN，圆心 O 恰在 MN 的中点，半圆管的一半处于电场中。
一质量为 m，可视为质点的带正电小球从半圆管的 A 点由静止开始滑入管内，小球从B 点穿出后，能够通过 B 点正下方的 C 点。重力加速度为 g，小球在 C 点处的加速度大小为5g/3。求：
（1）小球所受电场力的大小；
（2）小球在 B 点时，对半圆轨道的压力大小；
（3）虚线框 MNPQ 的宽度和高度满足的条件。
（15分）如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径R=1m、固定于竖直平面内的1/4弧轨道，轨道上端切线水平，N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径
m的1/4弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点，M的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到N的某一点上，取g=10m/s2，
求：
（1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep；
（2）钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间；
（3）钢珠落到圆弧N上时的动能。
（15分）一台直流电动机线圈电阻r =1Ω，与一阻值R=10Ω的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时理想电压表示数为100V，求：
（1）通过电动机的电流；
（2）电动机消耗的电功率；
（3）电动机输出的机械功率。
如图甲所示，用包有白纸的总质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物；蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动，以替代打点计时器。烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号，如图乙所示。设毛笔接触棒时不影响棒的运动，测得记号之间的距离依次为26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm，由此可验证机械能守恒定律。已知电动机铭牌上标有“1200 r／min”字样。
根据以上内容回答下列问题。
（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s，乙图中圆柱棒的________端是悬挂端。（填“左”或“右”）
（2）根据图乙所给的数据可知，在毛笔画下记号“3”到画下记号“6”的这段时间内，棒的动能的增加量为________J，重力势能的减少量为________J。(g=
，结果均保留三位有效数字)
如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。
（1）用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触______侧极板（选填左或右）使电容器带电。
①将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）；
②两板间插入电介质时，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）。
（2）下列关于实验中使用静电计的说法中不正确的有______________
A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C．静电计可以用电压表替代
D．静电计可以用电流表替代
人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢变化。在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将 (填“减小”或“增大”)，其动能将 (填“减小”或“增大”)。
