在长期的科学实践中，人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法，其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。
（1）如图1所示，内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上，将一个质量为m的小球（可视为质点）放在碗底的中心位置C处。现给小球一个水平初速度v0（
），使小球在碗中一定范围内来回运动。已知重力加速度为g。
a. 若以AB为零势能参考平面，写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式；
b. 求小球能到达的最大高度h；说明小球在碗中的运动范围，并在图1中标出。
（2）如图2所示，a、b为某种物质的两个分子，以a为原点，沿两分子连线建立x轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零，则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图3所示。
a．假设分子a固定不动，分子b只在ab间分子力的作用下运动（在x轴上）。当两分子间距离为r0时，b分子的动能为Ek0（Ek0 < Ep0）。求a、b分子间的最大势能Epm；并利用图3，结合画图说明分子b在x轴上的运动范围；
b．若某固体由大量这种分子组成，当温度升高时，物体体积膨胀。试结合图3所示的Ep-x关系图线，分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。
静电场有很多性质，其中之一就是电场力做功只与电荷运动的初末位置有关，与运动的路径无关。
（1）如图1所示，电子以初速度v0沿平行于板面的方向从A点射入偏转电场，并从另一侧的C点射出。已知电子质量为m，电荷量为e。偏转电场可以看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子所受重力，求电子通过偏转电场的过程中，沿垂直板面方向偏移的距离y和电场力对电子所做的功W；
（2）在原有电场区域加一个垂直纸面方向的匀强磁场，如图2所示。使另一电子以初速度v0沿平行于板面的方向也从A点射入，在电场和磁场的共同作用下，电子经过一段复杂的路径后仍从另一侧的C点射出。求此过程中电场力对电子所做的功W 和电子经过C点时的速度大小vc；
（3）某同学认为在两个带电导体之间可以存在如图3所示的静电场，它的电场线相互平行，但间距不等。请你结合静电场的基本性质，判断这种电场是否存在，并分析论证。
如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为l =0.40m，电阻均可忽略不计。在M和P之间接有阻值为R = 0.40Ω的定值电阻，导体杆ab的质量为m=0.10kg、电阻r = 0.10Ω，并与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B = 0.50T的匀强磁场中。导体杆ab在水平向右的拉力F作用下，沿导轨做速度v = 2.0m/s的匀速直线运动。求：
（1）通过电阻R的电流I的大小及方向；
（2）拉力F的大小；
（3）撤去拉力F后，电阻R上产生的焦耳热QR。
（1）如图1所示为示波器的面板，将衰减旋钮旋至“
”时，在屏上显示出一个完整的波形。但波形亮度低。若要增大波形的亮度，应调节_______旋钮；若要使波形在竖直方向的幅度增大，应调节_______旋钮（填图中旋钮旁标注的数字）。
（2）利用如图2所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。
① 除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____________ 。
A．秒表
B．天平（含砝码）
C．弹簧测力计
D．刻度尺
② 甲同学实验时这样平衡摩擦力。按图装置把实验器材安装好，先不挂重物，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做_______运动。
③ 甲同学利用v-t图像求出每条纸带对应的加速度。他在处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标在了如图3所示的坐标系中。请在坐标系中作出小车运动的v-t图像，并利用图像求出小车此次运动的加速度a = __________m/s2。
④ 乙同学在验证小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a-F图像如图4所示。发现图线不过原点，原因可能是_________。
A．木板一端垫得过高
B．木板一端垫得过低
C．盘和砝码的总质量太大了
D．盘和砝码的总质量太小了
⑤ 丙同学作出的a-F图像如图5所示。发现图线有一段是曲线，他认为这是系统误差造成的。他将实验方法做了如下改进：他先将一些砝码放在小车上；之后每次从小车上取下一些砝码移到牵引小车的盘上；重复多次实验，直到将砝码全部移到盘中；根据测得的数据，绘制出小车加速度a随着盘和盘中的砝码所受重力F变化的关系图线，得到的是一条过原点的直线。已知盘和所有砝码的总质量为m，小车的质量为M。请你分析说明图线为直线的原因，并说明图线斜率的物理意义。
通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间，经过特殊工艺胶合一体成型的新型光电玻璃产品，被广泛应用于高档办公室、计算机机房、医疗机构、商业展示等领域，能够实现玻璃的通透性和保护隐私的双重要求。我们将其工作原理简化为如图所示的模型，在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一块毛玻璃；通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃。结合以上内容和你所学知识，关于通电雾化玻璃，你认为下列叙述中比较合理的是
A. 不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过
B. 不通电时，入射光在液晶层发生了干涉，导致光线无法通过
C. 通电时，入射光在通过液晶层后方向发生了改变
D. 通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播
在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示。线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡。他所用的线圈电阻忽略不计。当闭合学生电源的开关时，他发现电源过载（电流过大，超过学生电源允许的最大值）。如果仅从解决电源过载问题的角度考虑，下列采取的措施中，最可能有效的是
A. 增大电源电压
B. 适当增加原线圈a的匝数
C. 换一个电阻更小的灯泡
D. 将线圈a改接在学生电源直流输出端
