下列关于电荷的电势能的说法正确的是( )
A. 电荷在电场强度大的地方，电势能一定大
B. 电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零
C. 只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少
D. 只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加，也可能减少
如图所示，在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场，一带电粒子在xOy平面内，从P点与x轴成30°的夹角射出，该粒子将做匀速直线运动，已知带电粒子以速度v=2.0m/s射出，质量m=10×10-27kg，所带电荷量q=1.0×10-19C，使带电粒子通过Q点，且其运动轨迹关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0×10-7T。(不计带电粒子重力)求：
（1）油滴在磁场中运动的时间t；
（2）圆形磁场区域的最小面积S。
在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制。1930年，Earnest O. Lawrence提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量。图12甲为Earnest O. Lawrence设计的回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝；两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度后被束流提取装置提取出。已知正离子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R，狭缝之间的距离为d。设正离子从离子源出发时的初速度为零。
(1）试计算上述正离子从离子源出发被第一次加速后进入下半盒中运动的轨道半径；
(2）尽管粒子在狭缝中每次加速的时间很短但也不可忽略。试计算上述正离子在某次加速过程当中从离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间；
如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝1.0Ω，电路中另一电阻R ＝4Ω，直流电压U ＝120V，电压表示数UV＝100V．试求:
(1)通过电动机的电流；
(2)输入电动机的电功率；
(3)若电动机以V＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量? (g 取10m/s2)
图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
完成下列主要实验步骤中的填空：
（1）① 按图接线。
② 保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。
③ 闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出此时细沙的质量m2。
④ 用米尺测量D的底边长度L。
(2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________。
(3)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
某同学要测某新型手机电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，电路中
为定值电阻，阻值大小为
．
(1)请按电路图完成图乙中实物图的连接________________．
(2)闭合开关S前，应先将实物图中的滑动变阻器的滑片移到最__________（填“左”或“右”端），电路中定值电阻
的作用是______________________________．
(3)闭合S，调节滑动变阻器的滑片，测出多组电流表和电压表的值，作出
图像如图丙所示，则电池的电动势__________V，电池的内阻__________Ώ．
