物理学引入“点电荷”概念,从科学方法上来说是属于:( )
A.控制变量的方法 B.观察实验的方法
C.建立物理模型的方法 D.等效替代的方法
(10分)如图的环状轨道处于竖直面内,它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成。以水平线MN和PQ为界,空间分为三个区域,区域Ⅰ和区域Ⅲ内有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,区域Ⅰ和Ⅱ内有竖直向上的匀强电场,电场场强大小为
。一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内,它与两根直轨道间的动摩擦因数为μ(0<μ<1),而轨道的圆弧形部分均光滑。将小环在较长的直轨道CD下端的C点无初速释放(不考虑电场和磁场的边界效应,重力加速度为g),求:

(1)小环在第一次通过轨道最高点A时的速度vA的大小;
(2)小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力FN的大小;
(3)若从C点释放小环的同时,在区域Ⅱ再另加一垂直于轨道平面向里的水平匀强电场,其场强大小为
,则小环在两根直轨道上通过的总路程多大?
(10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,电荷量为q的小球从半圆管的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
。求:

(1)匀强电场的场强E;
(2)小球在到达B点时,半圆轨道对它作用力的大小;
(3)要使小球能够到达B点正下方C点,虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件;
(4)从B点开始计时,小球从B运动到C点的过程中,经过多长时间动能最小。
(10分)如图所示,是电池组与滑动变阻器、电流表、电压表等连成的电路,已知电源总电动势为6.0 V。合上开关S,变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中,电路中一些物理量的变化由甲、乙、丙三个图象给出(甲图为输出功率与路端电压的关系;乙图为路端电压与总电流的关系;丙图为电源的效率与外电路电阻关系) ,不计电表、导线对电路的影响。求:

(1)电源的内阻。
(2)滑动变阻器的总阻值。
(3)将图中甲、乙、丙三个图上的a、b、c、d 各点的坐标补齐。(此小题不需写计算过程)
(8分)如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F。此后,物体到达C点时速度为零。每隔0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。求:


(1)恒力F的大小。 (2)撤去外力F的时刻。
有输出电压恒为6V的电源一个,最大电阻为20Ω的滑线变阻器一个,最大电阻为999.9Ω的电阻箱一个,规格是“6V,6W”的红灯及“4V,4W”的绿灯各一个,开关一个。请设计一个电路,用滑线变阻器来控制灯的明暗变化,要求滑线变阻器的滑片从最左端向右移动时,红灯由正常发光逐渐变暗直至熄灭,而绿灯由熄灭到越来越亮直至正常发光。

(1)电阻箱接入电路的阻值为 Ω;
(2)请在方框中画出电路图 。
