21．解：(1)粒子仅在洛仑兹力作用下在磁场内做匀速圆周运动，如刚好垂直AB边飞出，其运动轨迹如图所示，其中O₁为圆心位置，O₁O为半径R．洛仑兹力充当向心力

qv₀B=m-----------------------------------------①

周期T=--------------------------------------②

解得T=--------------------------------------③

粒子在场中的运动时间为t

t==---------------------------------------④

(2)粒子在磁场中的飞行时间最长，须使粒子从BC边飞出．如刚好使粒子从BC边飞出其运动轨迹恰与AB边相切，如图所示，其中O₂为圆心位置，O₂O为半径R₀

其中R₀=------------------------------------⑤

粒子从BC边飞出，半径R≤R₀----------------⑥

由①式解得R=-------------------------------⑦

由⑤⑥⑦式可得

v₀≤--------------------------------------⑧

评分标准：①④⑤⑧各2分，②③⑥⑦各1分

20．解：(1)框架匀速运动，其所受重力与安培力平衡

3mg=BIL-----------------------------------------①

设框架匀速运动时的速度为v，cf切割磁感线产生的电动势为E

E=BLv--------------------------------------------②

根据闭合电路欧姆定律

I=--------------------------------------------③

其中R_总=R----------------------------------④

由①②③④解得

v=-----------------------------------------⑤

代入数据可得

v=5m/s----------------------------------------------⑥

(2)框架将一直匀速运动,直至全部穿过磁场,在此过程中,由能量守恒定律

Q =9mgL--------------------⑦

代入数据解得

Q=0.525J-------------------------------------------⑧

评分标准：①②③④⑤⑥各1分，⑦⑧各2分

19．解：(1)电子在复合场中作匀速直线运动，受到的电场力与洛仑兹力平衡

　　eE=evB----------------------------------------------------------①

　　解得　v=----------------------------------------------------②

　 (2)撤去磁场，电子仅在电场力的作用下向上偏转作匀变速曲线运动，设运动时间为t,竖直方向偏移为y

在水平方向上　L=vt-------------------------------------③

　　　　 在竖直方向上　y=at²-----------------------------------④

　　　　 其中电子运动的加速度a=-------------------------------⑤

　　　　 由②③④⑤解得　y=-----------------------------------⑥

评分标准：①③④⑤各2分，②⑥各1分

18．(1)0-0.6A，电压表量程选择0-3V

17．9.198(9.197-9.199都给分)(3分)

16．1.0

15．6.0×10^-6，600

14．2W

13．7.3×10²⁵