21. 如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U₁；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B₁，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B₂。今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后，恰好通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，求：

⑴粒子的速度v

⑵速度选择器的电压U₂

⑶粒子在B₂磁场中做匀速7圆周运动的半径R。

(1)qU1=m(v^2)/2 v=根(2qU1/m) (2)qU2/d=qvB1 U2=vdB1=dB1*根(2qU1/m) (3)m(v^2)/R=qvB2 2qU1/R=qvB2 R=2U1/vB2

22(12分)如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B．一带正电的粒子以速度从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为q ．若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比．

22(12分)解：带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为l．射出时速度的大小仍为，射出方向与x轴的夹角仍为q ．由洛仑兹力公式和牛顿定律可得，，式中R为圆轨道的半径，解得　①．圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得　②，联立①、②两式，解得　③．评分标准：本题12分，①式4分，②式6分，③式2分．

20．(1)闭合开关前,导体ab在3s末的速度为:

导体ab的感应电动势为:

闭合开关时,导体所受安培力为:

加速度为:,即导体做匀减速运动.

(2)当a=0时,导体的速度最小,即为收尾速度,有

(3)当导体以收尾速度匀速运动时,导体ab的重力功率、安培力功率和电功率大小相等，即：

同理，还有：

则电路中的电流为：

所以，回路中焦耳热功率和化学功率分别为：

20．如图所示，宽L=1m、倾角的光滑平行导在磁感应强度、方向竖直向上的匀强磁场中。质量m=200g、电阻R=1的导体ab从静止开始运动。不计其余电阻，且导轨足够长。试计算：

(1)若在导体ab运动t=3s后将开关S合上，这时导体受到的安培力是多大？加速度是多少？

(2)导体ab的收尾速度是多大？

(3)当达到收尾速度时，导体ab的重力功率、安培力功率、电功率以及回路中焦耳热功率各是多少？

19.如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ，相距L =0.50 m，导轨左端接一电阻 R = 0.80Ω，磁感应强度B = 0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻r=0.20。当ac棒以v = 4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：

(1)ac棒中感应电动势的大小；E=0.8V

(2)回路中感应电流的大小和方向；I=0.8

(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向。F=0.16N

18.如图7所示，电阻，，当开关断开时，电流表的示数为0.5，当闭合时，的示数为0.75，则电源的电动势和内电阻分别是多少？　 E=12　 R=4

17.如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关______断开______(填“闭合”或“断开”)时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是___自感_____________。

　15、如图所示，以ab为分界面的两个匀强磁场，方向均垂直于纸面向里，其磁感应强度B₁＝2B₂．现有一质量为m，电荷量为q的粒子从O点沿图示方向以速度v开始运动，经过时间t＝___ 4пm/qb₁_____粒子重新回到O点．

16、如图16－60所示，一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是__ _______，穿透磁场的时间是 _______．

14．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。要增大带电粒子射出的动能，下列说法正确的是(　BD)

A．增大匀强电场间的加速电压，其他保持不变

B．增大磁场的磁感应强度，其他保持不变

C．减小狭缝间的距离，其他保持不变

D．增大D形金属盒的半径，其他保持不变

13、如图，长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B．图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面，则　 [　A　]

A．a处电势高于b处电势

B．a处电势等于b处电势

C．溶液的上表面电势高于下表面的电势

D．溶液的上表面电势大于下表面电势电势

12、在如图所示的电路中，电键S₁、S₂、S₃、S₄均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一个油滴P，断开哪一个电键后P会向下运动？ 　C 　　　A、S₁　 　　B、S₂　 　　C、S₃　 　　D、S₄