题目内容
【题目】如图所示，在矩形区域CDNM内有沿纸面向上的匀强电场，场强的大小E=1．5×105 V/m；在矩形区域MNGF内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B=0．2 T．已知CD=MN=FG=0．60 m，CM=MF=0．20 m．在CD边中点O处有一放射源，沿纸面向电场中各方向均匀地辐射出速率均为v0=1．0×106 m/s的某种带正电粒子，粒子质量m=6．4×10-27 kg，电荷量q=3．2×10-19 C，粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场，不计粒子的重力．求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；
（2）边界FG上有粒子射出磁场的范围长度；
（3）粒子在磁场中运动的最长时间．（后两问结果保留两位有效数字）
【答案】（1）0．2 m（2）0．43 m（3）2．1×10-7 s
【解析】
试题分析：（1）电场中由动能定理得：
由题意知
，代入数据得
v=2×106 m/s
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，
，解得
．
（2）设粒子沿垂直于电场方向射入时，出电场时水平位移为x，则由平抛规律得：
解得
离开电场时，合速度与水平速度的夹角有
．
由题意可知，PS⊥MN，沿OC方向射出粒子到达P点，为左边界，垂直MN射出的粒子与边界FG相切于Q点，Q为右边界，QO″=r，轨迹如图．
范围长度为
．
（3）根据周期公式
，由分析可知，OO′方向射出的粒子运动时间最长，设FG长度为L
带电粒子在磁场中运动的最大圆心角为120°，对应的最长时间为
【题目】如图1所示的黑箱中有二只相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测．
（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整如图2中多用电表的 （选填“A”、“B”或“C“）．
（2）在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应 （选填“短暂”或“持续”）接b，同时观察指针偏转情况．
（3）在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×l”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图2所示．
请将记录表补充完整，并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路．
两表笔接的接点 | 多用电表的示数 |
a，b | Ω |
a，c | 10.0Ω |
b，c | 15.0Ω |
