如图所示，一绝缘轻绳绕过无摩擦的两轻质小定滑轮O1、O2，一端与质量m=0.2kg的带正电小环P连接，且小环套在绝缘的均匀光滑直杆上（环的直径略大于杆的截面直径），已知小环P带电q=4×10-5C，另一端加一恒定的力F=4N。已知直杆下端有一固定转动轴O，上端靠在光滑竖直墙上的A处，其质量M=1kg，长度L=1m，杆与水平面的夹角为θ=530，直杆上C点与定滑轮在同一高度，杆上CO=0.8m，滑轮O1在杆中点的正上方，整个装置在同一竖直平面内，处于竖直向下的大小E=5×104N/C的匀强电场中。现将小环P从C点由静止释放，求：（取g＝10m／s2）
（1）刚释放小环时，竖直墙A处对杆的弹力大小；
（2）下滑过程中小环能达到的最大速度；
（3）若仅把电场方向反向，其他条件都不变，则环运动过程中电势能变化的最大值。
(4分)半球形介质截面如图所示，O为圆心，单色光a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反射。光线b的入射角为45°，求：（1）介质的折射率；（2）光线b在介质中的折射角。
如图所示，一弹簧竖直悬挂气缸的活塞，使气缸悬空静止，活塞与气缸间无摩擦，缸壁导热性能良好。已知气缸重为G，活塞截面积为S，外界大气压强为P0，环境温度为T，活塞与筒底间的距离为d，当温度升高ΔT时，求（1）活塞与筒底间的距离变化量；（2）此过程中气体对外做的功。
如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD，线框的边长为
m、总电阻为
。在直角坐标系
中，有界匀强磁场区域的下边界与
轴重合，上边界满足曲线方程
（m），场强大小
。线框在沿轴正方向的拉力
作用下，以速度
水平向右做匀速直线运动，恰好拉出磁场。
（1）求线框中AD两端的最大电压；
（2）在图乙中画出运动过程上线框i-t图象，并估算磁场区域的面积；
（3）求线框在穿越整个磁场的过程中，拉力所做的功。
水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查。如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行。一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离
=2m，g取10 m/s2。
（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；
（2）求行李做匀加速直线运动的时间；
（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处。求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
如图所示，地面上放一木箱，质量为40kg，用与水平方向成370角，大小为100N的力推木箱，恰好使木箱匀速前进．若用大小为100N，方向与水平成370角的力斜向上方拉木箱，木箱加速运动(g取10m／s2，
，
))
求：（1）木箱与地面的动摩擦因素。
（2）木箱加速运动时的加速度大小。