电场力所做的功WeU解得W576×1018J15．（9分）解：
U2y（1分）d
（1分）（1分）
（1）设线圈ab边的边长l1，bc边的边长l2。当线圈平面与磁场方向平行时，线圈中的感应电动势最大。（1分）
设此时ab边的线速度为v，则单匝线圈时ab边产生的感应电动势为E1Bl1vcd边产生的感应电动势为E2Bl1v
匝线圈产生的总感应电动势为Em
E1E22
Bl1v由于vr有Em2
Bl1（1分）
l22
（1分）
l2
Bl1l2
BS2
（2）线圈中的感应电动势有效值为：E
Em2
（1分）
电路中电流的有效值I

BSERr（2Rr）
（2分）
即电流表的示数为
2
BS（2Rr）
（3）线圈转动的周期T
2π

，线圈转动N周的时间tNTN
2π

（1分）（1分）（1分）
依据焦耳定律，发电机线圈产生的焦耳热QI2rt解得Q
πN
2B2S2r2（Rr）
f16．（10分）解：（1）在水平方向圆环受到的弹力NqE则摩擦力fμNμqE（3分）（2）①圆环刚开始运动时不受洛伦兹力，因此，摩擦力大小fμqE在竖直方向，由牛顿第二定律mgqEma0解得a0（1分）（2分）
mgqEm
②当重力与滑动摩擦力平衡时，圆环速度最大，动能最大。即mgqvmBqE最大速度vm（1分）（2分）
mgqEqB
最大动能Ek17．（10分）解：
12mmgμqE2mvm22μ2q2B2
（1分）
（1）带电粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，此时带电粒子具有最大动能Ek，设离子从D盒边缘离开时的速度为vm。依据牛顿第二定律Bqvmm
vmR
2
12q2B2R2所以带电粒子能被加速的最大动能Ekmvm22m
（2分）
（2）带电粒子在D2盒中第
个半圆是带电粒子经过窄缝被加速2
1次后的运动轨道，设其被加速2
1次后的速度为v
由动能定理得（2
1）qU
12mv
2
v
r
2
（2分）
此后带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径为r
由牛顿第二定律得Bqv
m（1分）
r

mv
1（22
1mUBqBq
（1分）
（3）设在时间t内离开加速器的带电粒子数N，则正离子束从回旋加速器输出时形成的的等效电流I
ItNq，解得Nqt
NEkqIB2R22mt
（4分）
带电粒子从回旋加速器输出时的平均功率P
f18．（10分）解：（1）①金属棒在弯曲光滑导轨上运动的过程中，机械能守恒，设其刚进入磁场Ⅰ时速度为v0，产生的感应电动势为E，电路中的电流为I。由机械能守恒mgh
12mv0，解得v02gh2
E2R
（3分）
感应电动势EBLv0，对回路I
解得：I
BL2gh2R
②对金属棒b：所受安培力r