1．一平行线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图21-1所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为　　 　 (　　 )

　 A．位置Ⅰ逆时针方向，位置Ⅱ逆时针方向

　 B．位置Ⅰ逆时针方向，位置Ⅱ顺时针方向

　 C．位置Ⅰ顺时针方向，位置Ⅱ顺时针方向

　 D．位置Ⅰ顺时针方向，位置Ⅱ逆时针方向

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图21-1

　 2．如图21-2所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b，当一条形磁铁的S极竖直向下迅速靠近两环中间时，则(　　 )

　 A．a、b均静止不动

　 B．a、b互相靠近

　 C．a、b互相远离

　D．a、b均向上跳起

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图21-2

　 3．1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果只有N极的磁单极子从上到下穿过图示的超导线圈，如图21-3所示。那么，从上向下看，超导线圈上将出现(　　 )

　 A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流

　 B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流

　 C．顺时针方向的持续流动的感应电流

　 D．逆时针方向的待续流动的感应电流

图21-3

4、边长为L的正方形线框，电阻为R，以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过如图21-4甲所示的匀强磁场区域，若经x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置时作为零时刻，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为乙图中的　　 　 (　　 )

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图21-4

　 5．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有一电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计，斜面处在一个匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向上。质量为m、电阻可忽略不计的金属棒ab，在沿着斜面、与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度为h。如图21-5所示，在这个过程中(　　 )

　 A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零

　 B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh

与电阻R上发出的焦耳热之和

　 C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零

　 D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发生的焦耳热

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图21-5

　 6．如图21-6所示，S和P是半径为a的环形导线的两端点，OP间电阻为R，其余电阻不计，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直环面，当金属棒OQ以角速度ω绕O点无摩擦匀速转动时，则(　　 )

　 A．电阻R两端的电压为Bωa²/2

　 B．电阻R消耗的功率为B²ω²a⁴/4R

　 C．金属棒受的磁场力为B²ωa³/2R

　 D．外力对OQ做功的功率为B²ω²a⁴/2R

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图21-6

　 7．如图21-7所示，A、B、C是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈，今将S闭合，下面说法正确的是(　　 )

　 A．B、C灯同时亮，A灯后亮

　 B．A、B、C同时亮，然后A灯逐渐暗，最后灭

　 C．A灯一直不亮，只有B和C灯亮

　 D．A、B、C灯同时亮，并且亮暗没有变化

16．(10分)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图17-15所示，离子源S产生带电量为q的某种正离子，离子产生出来时的速度很小，可以看成是静止的，离子产生出来后经过电压U加速后形成离子束流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上，实验测得：它在P上的位置到入口处S₁的距离为a，离子束流的电流为I，回答下列问题：

(1)ts内射到照相底片P上的离子数目为多少？

(2)单位时间穿过入口处S₁离子束流的能量为多少？

(3)试证明这种离子的质量为m=qB²a²/8U。

15．(10分)如图17-14所示，在足够长的竖直放置的绝缘真空管中，有一电量为4×10^-4C、质量为0.1g的带正电的小圆柱体，恰好可在管内部自由滑动。将此管放在相互垂直的水平匀强磁场和水平匀强电场中，已知E=10N/C，B=5T，小圆柱体与管壁的动摩擦因数μ=0.2。设圆柱体在管内静止下落，(1)试说明小圆柱体运动的性质；(2)下落过程中最大和最小的加速度及与此相对应的速度大小为多少？

14．(10分)一带电质点，质量为M，电量为q，以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入图17-13中的第一象限所示的区域，为了使该质点能从x轴上的B点以垂直于ox轴的速度v射出，可在适当的地方加一垂直于xy平面、磁感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一圆形区域内，试求这圆形区域的最小半径。重力不计。

13．(10分)在竖直平面内半圆形光滑绝缘管处在如图17-12所示的匀强磁场中，B=1.1T，管道半径R=0.8m，其直径AOB在竖直线上。在管口A处以2m/s水平速度射入一个小带电球，其电量为10^-4C，问：(1)小球滑到B处的速度为多少？　 (2)若小球从B处滑出的瞬间，管子对它的压力恰好为零，小球质量为多少？(g=10m/s²)

12．如图17-11，在x轴上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。在原点O有一离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子，速率都为v，对那些在xy平面内运动扔离子，在磁场中到达的最大x=　　　 ，最大y= 　　　　　　　。

11．如图17-10所示，带电液滴从h高处自由落下，进入一个匀强电场与匀强磁场的互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面， 电场强度为E，磁感应强度为B。已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径R=　　　　　　　 。

10．如图17-9所示，某空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场， 场强方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面水平向里，B=1T，E=10N/C。现有一质量m=2×10^-6kg，q=+2×10^-6C的液滴以某一初速度进入该区域恰能做匀速直线运动，则这个速度的大小为　　　　　 ，方向为　　　　　 　。

9．如图17-8所示，三个带电量相等的粒子在匀强电场中的部分径迹分别是Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，它们进入磁场时具有相等且和磁场垂直的初速。由图可知，径迹Ⅰ表示粒子　　 　　电，径迹　 　　的粒子荷质比最大。

8．在图17-7虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转。设重力可忽略不计，则在这区域中E和B的方向可能是(　　 )

　 A．E和B都沿水平方向，并与电子的运动方向相同

　 B．E和B都沿水平方向，并与电子的运动方向相反

　 C．E竖直向上，B垂直纸面向外

　 D．E竖直向上，B垂直纸面向里

　　　　　　　　　　　　 第Ⅱ卷(非选择题，共68分)