(12分)如图15所示，光滑小圆环A吊着一个重为G1的砝码套在另一个竖直放置的大圆环上，今有一细绳拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B处的一个小滑轮后吊着一个重为G2的砝码，如果不计小环、滑轮、绳子的重量大小．绳子又不可伸长，求平衡时弦AB所对的圆心角θ.
如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线水平，在BC下方有一水平向右的匀强电场，整个半圆细管均处在电场中。质量为m、荷量为q的带正电小球从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间的距离为2R。当小球到达圆管的最低点P时，对下方管壁的压力大小等于其重力的9倍。重力加速度为g。
求：（1）匀强电场的电场强度大小。
（2）小球在管中运动的最大动能。
如图所示，在倾角为θ的光滑绝缘斜面底端O点固定一带电量为-Q的点电荷，一质量为m的带电小滑块（可视为点电荷）从距斜面底端4L的A点无初速度释放，下滑到B点时，速度达最大值v，已知O、B两点间的距离为3L，重力加速度为g，静电力常量为k。
求：（1）小滑块的所带电荷量的绝对值q和电性；（2）A、B两点间的电势差UAB。
有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。求电动机正常工作时的输出功率多大？
某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的密闭防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1.0×105Pa（常温下的大气压强值），当内、外压强差超过一定的临界值时表盘玻璃将爆裂．爆裂时登山运动员携带的温度计的读数是-21℃，爆裂前表内气体体积的变化可忽略不计（气体可视为理想气体，结果保留二位有效数字）．
①爆裂前一瞬间，表内气体的压强为多大；
②若爆裂时外界大气压是
，请判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？
如图所示，两平行金属板A、B板长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电量
C，质量
kg，沿两板中线垂直电场线飞入电场，初速度
m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入PS的右侧，已知两界面MN、PS相距为
cm．在界面PS右侧与A板在同一水平线上放置荧光屏bc．（粒子所受重力不计）
（1）求粒子飞出平行金属板时速度的大小和方向；
（2）求出粒子经过界面PS时离Ｐ点的距离h为多少；
（3）若PS右侧与A板在同一水平线上距离界面PS为
cm的O点固定一点电荷
Ｃ，（图中未画出，设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面等影响，界面PS左边不存在点电荷的电场），试求粒子穿过界面PS后打在荧光屏bc的位置离Ｏ点的距离为多少？（静电力常数
，
）