20．（9分）由于受地球信风带和盛行西风带的影响，海洋中一部分海水做定向流动，称为风海流，风海流中蕴藏着巨大的动力资源。因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随风海流做定向运动，如果有足够强的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转，便可用来发电。图为一利用风海流法典的磁流体发电机原理示意图，用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道的上、下两个内表面装有两块金属板M、N，金属板长为a，宽为b，两板间的距离为d，将管道沿风海流方向固定在风海流中，在金属板之间加一水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向由南向北，用导线将M、N外侧连接电阻为R的航标灯（图中未画出）。工作时，海水从东向西流过管道，在两金属板之间形成电势差，可以对航标灯供电，设管道内海水的流速处处相同，且速率恒为v，海水的电阻率为ρ，海水所受摩擦力与流速成正比，比例系数为k。

   （1）求磁流体发电机电动势E的大小，并判断M、N两板哪个板电势较高；

   （2）由于管道内海水中有电流通过，磁场对管道内海水有力的作用，求此力的大小和方向；

   （3）求在t时间内磁流体发电机消耗的总机械能。

   （3）若在质点通过O点时撤去磁场，求经过时间t=0.20s带电质点的位置坐标。

19．在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的方向相同，已知电场强E=40.0V/m，磁感应强度B=0.30 T。如图所示，在该真空室内建立Oxyz三维直角坐标系，其中z轴竖直向上。质量m=1.0´10^-4 kg，带负电的质点以速度v₀=100 m/s沿+x方向做匀速直线运动，速度方向与电场、磁场垂直，取g=10m/s²。

   （1）求质点所受电场力与洛仑兹力的大小之比；

   （2）求带电质点的电荷量；

18．电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转。图甲为显像管工作原理示意图，阴极K发射的电子束（初速不计）经电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面（以垂直圆面向里为正方向），磁场区的中心为O，半径为r，荧光屏MN到磁场区中心O的距离为L。当不加磁场时，电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点，当磁场的磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化时，在荧光屏上得到一条长为2L的亮线。由于电子通过磁场区的时间很短，可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁场的磁感应强度不变。已知电子的电荷量为e，质量为m，不计电子之间的相互作用及所受的重力。求：

   （1）电子打到荧光屏上时速度的大小

   （2）磁场磁感应强度的最大值B₀。

   （2）分别求在0~0.3s和0.3s~0.5s时间内圆环中感应电动势的大小，并在图丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i―t图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）；

   （3）求0~10s内圆环中产生的焦耳热。

   （1）分别求在0~0.3s和0.3s~0.5s时间内圆环中感应电动势的大小；