21．(13分)如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为。在圆铜之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆铜之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两极之间的电压U应是多少？(不计重力，整个装置在真空中。)

20．(12分)2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内，若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬=40°，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度(视为常量)和光速，试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示)。

19．(13分)一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动。有一台发出细光束的激光器在小转台M上，到轨道的距离MN为d=10m，如图所示。转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60s。光束转动方向如图中箭头所示。当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上。如果再经过△t=2.5s光束又射到小车上，则小车的速度是多少？(结果保留二位数字)

18．(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数，穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻，外电路电阻，已知感应电动势的最大值，其中为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路的交流电流表(内阻不计)的读数。

17．(11分)一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的，两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3：2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向左移动一段距离，求活塞B右称动的距离，不计活塞与气缸壁之间的摩擦。

16．(8分)从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A₁的内阻，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

器材(代号)	规格
电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V) 电阻(R1) 滑动变阻器(R2) 电池(E) 电键(K) 导线若干	量程10mA，内阻r1待测(约40Ω) 量程500μA，内阻 量程10A，内阻 阻值约100Ω，作保护电阻用 总阻值约50Ω 电动势1.5V，内阻很小

(1)在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。

(2)若选测量数据中的一组来计算，则所用的表达式为=　　　　　 　　，式中各符号的意义是：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

15．(6分)如图，一光源位于金属圆筒内部轴线上A点，与筒B端的距离为。无法直接测量，另有凸透镜、光屏、米尽及带支架的光具座，现用这些器材测量，为此，先将圆筒、凸透镜、光屏依次放在光具座支架上，令圆筒轴线与透镜主光轴重合，屏与光源的距离足够远，使得移动透镜时，可在屏上两次出现光源的象。将圆筒及光屏位置固定，由光路的可逆性可知，第一次成象的象距等于第二次成象的物距，然后进行以下的测量：

用测得的物理量可得

d＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(应说明各符号所代表的物理量)

14．(6分)某同学用图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时选使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。

(1)碰撞后B球的水平射程应取为　　　　　　 cm。

(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：　　　　 (填选项号)。

A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到0点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到0点的距离

C．测量A球或B球的直径

D．测量A球和B球的质量(或两球质量之比)

E．测量G点相对于水平槽面的高度

13．假设在NaCI蒸气中存在由钠离子Na⁺和氯离子CI^－靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCI分子，若取Na⁺与CI^－相距无限远时其电势能为零，一个NaCI分子的电势能为－6.1eV，已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na⁺所需的能量(电离能)为5.1eV，使一个中性氯原子CI结合一个电子形成氯离子CI^－所放出的能量(亲和能)为3.8eV，由此可算出，在将一个NaCI分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子CI的过程中，外界供给的总能量等于　　　　　　　　　　　 eV。

12．空间存在以、为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为，现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与重合，长度为，长边的长度为2，如图所示，某时刻线框以初速沿与垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于　　　　　　 。