20.(9分)如图所示，宽为L=0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下，磁感应强度大小为B=0.8T的匀强磁场中，框架左端连接一个R=0.8Ω的电阻，框架上面放置一电阻r=0.2Ω的金属导体棒ab，ab长L=0.5m.ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v=5m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长，轨道电阻及接触电阻忽略不计).求：

(1)导体棒ab上的感应电动势的大小;

(2)导体棒ab所受安培力的大小;

(3)水平恒力F对金属导体ab做功的功率

21.(10分)如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积S=0.20m2.在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100 rad/s

绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈的内阻为

r=5Ω，发电机线圈两端与R =95Ω的电阻构成闭合回路.求：

(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值;

(2)电流表的示数;

(3)线圈经过图示位置(中性面)开始计时，经过 周期时间通过电阻R的电荷量.

22.(10分)如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为R=0.1m，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为x=0.2m.已知小球A和小球B的质量相同，均为

m=0.1kg，重力加速度为g=10m/s2，忽略圆管内径，空气

阻力及各处摩擦均不计，求：

(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间;

(2)小球A与小球B碰撞前瞬间的速度大小;

(3)小球A刚进入轨道N点时轨道对小球A的支持力大小.

23.(12分)电视机显像管主要由荧光屏、电子枪和偏转线圈等组成.电子枪中的灯丝被加热后能发射大量的电子，经过加速电压加速后形成电子束，从电子枪中高速射出.偏转线圈中通以电流就会产生磁场，电子束在磁场的作用下发生偏转，最后撞到荧光屏上，使显像管平面玻璃内壁上涂的荧光粉发光.如图所示，是电视显像管的简化原理图.炽热的金属丝k发射出电子，在金属丝k和金属板M之间加一电压，使电子在真空中加速后，从金属板的小孔C穿出，垂直磁场方向进入有界abcd矩形匀强磁场区，经匀强磁场区射出后，打在荧光屏上.

已知电子的质量为m，电荷量为e，矩形磁场区域的ab边长为 l，bc边长为2l，磁场的右边界距离荧光屏 l.当加速电压为U(电子从金属丝k上飞出时的初速度忽略不计)时，电子从ad边的中点处垂直ad射入矩形磁场区，并恰好从有界匀强磁场的右下角c点飞出.不计电子间的相互作用及重力影响.求：

(1)电子射入磁场时的速度大小;

(2)匀强磁场的磁感应强度大小;

(3)电子在磁场中运动的时间;

(4)电子打在荧光屏上的亮点与荧光屏中心O点的距离.