（12分）如图所示，空间存在范围足够大的竖直向下的匀强电场，电场强度大小E =l．0×10-4v/m，在绝缘地板上固定有一带正电的小圆环A。初始时，带正电的绝缘小球B静止在圆环A的圆心正上方，B的电荷量为g= 9×10-7C，且B电荷量始终保持不变。始终不带电的绝缘小球c从距离B为x0= 0.9m的正上方自由下落，它与B发生对心碰撞，碰后不粘连但立即与B一起竖直向下运动。它们到达最低点后（未接触绝缘地板及小圆环A）又向上运动，当C、B刚好分离时它们不再上升。已知初始时，B离A圆心的高度r= 0．3m．绝缘小球B、C均可以视为质点，且质量相等，圆环A可看作电量集中在圆心处电荷量也为q =9×l0-7C的点电荷，静电引力常量k=9×109Nm2／C2．（g取10m/s2）。求：
（l）试求B球质量m;（2）从碰后到刚好分离过程中A对B的库仑力所做的功。
（10分）一质量m=50kg的滑块，以vo =10m/s的初速度从左端冲上静止在光滑的水平面上的长为L=12m，高为h=12.5m的平板车，滑块与车间的动摩擦因数为
=0．3，平板车质量为M=150kg。
（l）滑块冲上小车后小车的加速度；
（2）判断滑块能否滑离小车；若能滑离，求滑块落地时距车右端的水平距离，若不能滑离，求滑块相对车静止时离车右端的距离。
（10分）电阻R1=20
、R2=20、R3=60，平行板电容器的电容C=4×108F．它们连接成如图所示的电路，并与U=8v的恒定电压连接，开始时开关S处于断开状态，若开关S闭合前电容器中间有一个带电颗粒处静止状态，则当开关S闭合后（电容器充、放电时间极短，可忽略不计），带电颗粒的加速度为多大？（取重力加速g=10m/s2）
（10分）在2011年少年科技创新大赛中，某同学展示了其设计的自设程序控制的电动赛车，赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上。已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍，即k=Ff/mg =0．5．赛车的质量m=0．4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=2m．圆形轨道的半径R=0．5m，空气阻力可忽略，取重力加速度g =l0m/s2。某次比赛，要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道，又在CD轨道上运动的路程最短。在此条件下，求：
（1）小车在CD轨道上运动的最短路程；
（2）赛车电动机工作的时间。
（8分）一学生利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。该弧形轨道的末端水平，离地面的高度为H。现将一钢球从轨道的不同高度h处由静止释放，钢球的落点距离轨道末端的水平距离为x。
（l）若轨道完全光滑，则x2与h的理论关系应当满足x2=____。（用H、h表示）
（2）该同学经实验得到几组数据如表所示，请在图乙所示的坐标纸上作出x2一h关系图。
对比实验结果与理论计算得到的x2一h关系图线（图乙中已画出），可知自同一高度由静止释放的钢球，其水平抛出的速率____（填“小于”或“大于”）理论值。
（3）实际上轨道是不光滑的，钢球下滑过程需要克服摩擦力做功，已知测得钢球的质量为m，则钢球在下滑过程中克服摩擦力做功大小为
（10分）某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3．0V的小灯泡伏安特性图线，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。
（1）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路图连接完整。
（2）连好电路后，开关闭合前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于 （填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。
（3）闭合开关，向B端调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为 。
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．电流表断路 D．滑动变阻器断路
（4）排除故障后，该同学完成了实验。根据实验数据，画出的小灯泡I—U图线如图。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为 。
（5）已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是1.5
，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k（273+t），k为比例常数。根据I—U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为
℃。
