如图所示为有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度相同，两边界间距为L．一边长为2L的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，线框从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ，则整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变化的图像是（ ）
A.
B.
C.
D.
如图所示电路中，L为电感线圈．实验时，断开S瞬间，灯A突然闪亮，随后逐渐变暗．下列说法正确的是（ ）
A.接通开关S后，灯A逐渐变亮
B.接通开关S后，通过灯A的电流恒定
C.灯A的电阻值大于线圈L的直流电阻值
D.断开开关S前后，通过灯A的电流方向相同
水柱以速度v垂直射到墙面上，之后水速减为零，若水柱截面为S，水的密度为ρ，则水对墙壁的冲力为（ ）
A.
ρSv B.ρSv C.ρS v2 D.ρSv2
下列说法正确的是（ ）
A.电流互感器的原线圈匝数小于副线圈匝数
B.竖直上抛小球，从小球抛出到落回抛出点的过程中，重力的冲量为零
C.回旋加速器所用交流电源的周期是带电粒子在磁场中运动的周期的2倍
D.远距离输电时，输电线路的总电阻为R，输电电压为U，则输电线损失的功率为
一台质谱仪的工作原理如图1所示．大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为0，经加速后，通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．已知甲、乙两种离子的电荷量均为＋q，质量分别为2m和m，图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹．不考虑离子间的相互作用．
图1
(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x；
(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域，并求该区域最窄处的宽度d；
(3)若考虑加速电压有波动，在(U0－ΔU)到(U0＋ΔU)之间变化，要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠，求狭缝宽度L满足的条件．
对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．
（1）一段横截面积为S、长为L的直导线，将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向与磁场方向垂直．若导线内单位体积内有n个自由电子，电子电量为-e，形成电流的自由电子定向移动的速率均为v．试根据通电导线在匀强磁场中受到的安培力，推导电子在磁场中受到的洛伦兹力的表达式．
（2）带电粒子可以在电场或磁场中做匀速圆周运动．已知电子质量为m，电荷量为-e．
a. 电子绕氢原子核做匀速圆周运动，已知半径为r，氢原子核的电量为+e，静电力常量为k，则电子绕核转动的等效电流多大?
b. 电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则电子做圆周运动的等效电流多大?
