2026年云南省人教版高二物理选修三第三章习题解析

2026年云南省人教版高二物理选修三第三章习题解析一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究带电粒子在复合场中的运动时，下列说法正确的是（）A.洛伦兹力始终不做功，因为它的方向始终与粒子速度方向垂直B.当带电粒子仅受洛伦兹力作用时，其动能可能增加C.在叠加场中，带电粒子的运动轨迹一定是一条曲线D.带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力大小相等方向相反参考答案：A解析：洛伦兹力始终垂直于粒子速度方向，不做功，因此A正确。带电粒子仅受洛伦兹力作用时，速度方向不断改变但大小不变，动能不变，B错误。带电粒子在叠加场中若初速度与场力平衡，可能做直线运动，C错误。正交的匀强电场和磁场中，若带电粒子做匀速直线运动，则电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，但需满足特定条件（如电场力与洛伦兹力共线且反向），D错误。2.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，则下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速直线运动B.粒子可能做匀速圆周运动C.粒子可能做类平抛运动D.粒子一定做曲线运动参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡（qE=qvB），粒子做匀速直线运动；若不平衡，则做曲线运动。由于题目未给出粒子速度方向与场强的关系，无法确定运动性质，但A选项表述为“一定”，故错误。匀速圆周运动需洛伦兹力提供向心力，但电场力可能存在，B错误。类平抛运动需电场力做功，但题目未说明电场力是否做功，C错误。若电场力与洛伦兹力不平衡，粒子做曲线运动，但若平衡则做直线运动，D错误。3.在回旋加速器中，带电粒子在D形电极间做变加速运动，下列说法正确的是（）A.粒子在D形电极间的运动时间逐渐增加B.粒子在D形电极间的运动半径逐渐增大C.粒子在D形电极间的运动频率逐渐减小D.粒子在D形电极间的运动动能逐渐增加参考答案：B解析：回旋加速器中，粒子在D形电极间做匀速圆周运动，周期与速度无关，A错误。随着粒子速度增加，半径增大，B正确。运动频率f=1/T，与速度无关，C错误。粒子在加速器中不断被加速，动能增加，但题目问“在D形电极间”的运动性质，D错误。4.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与磁场方向垂直，则下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速圆周运动B.粒子穿过磁场的时间取决于速度大小C.粒子穿过磁场的时间与磁场强度无关D.粒子离开磁场时的速度方向一定与进入时相同参考答案：B解析：若粒子速度方向与磁场方向垂直，则做匀速圆周运动，A正确。但题目问“穿过磁场的时间”，实际粒子做一段圆弧运动，时间t=弧长/速度，与速度大小有关，B正确。时间t与磁场强度B有关（r=Bmv/q），C错误。粒子离开磁场时速度方向与进入时不同，D错误。5.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为-q，质量为m，则下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速直线运动B.粒子可能做匀速圆周运动C.粒子可能做类平抛运动D.粒子一定做曲线运动参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡（qE=qvB），粒子做匀速直线运动；若不平衡，则做曲线运动。由于题目未给出粒子速度方向与场强的关系，但选项A表述为“一定”，故错误。匀速圆周运动需洛伦兹力提供向心力，但电场力可能存在，B错误。类平抛运动需电场力做功，但题目未说明电场力是否做功，C错误。若电场力与洛伦兹力不平衡，粒子做曲线运动，但若平衡则做直线运动，D错误。6.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强电场区域，电场强度为E，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与电场方向平行，则下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀加速直线运动B.粒子穿过电场的时间取决于速度大小C.粒子穿过电场的时间与电场强度无关D.粒子离开电场时的速度方向一定与进入时相同参考答案：A解析：若粒子速度方向与电场方向平行，则做匀加速直线运动，A正确。穿过电场的时间t=d/v，与速度大小有关，B正确。时间t与电场强度E无关，C错误。粒子离开电场时速度方向与进入时相同，D错误。7.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，且v与电场方向平行，则下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速直线运动B.粒子可能做匀速圆周运动C.粒子可能做类平抛运动D.粒子一定做曲线运动参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡（qE=qvB），粒子做匀速直线运动；若不平衡，则做曲线运动。由于题目未给出粒子速度方向与场强的关系，但选项A表述为“一定”，故错误。匀速圆周运动需洛伦兹力提供向心力，但电场力可能存在，B错误。类平抛运动需电场力做功，但题目未说明电场力是否做功，C错误。若电场力与洛伦兹力不平衡，粒子做曲线运动，但若平衡则做直线运动，D错误。8.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与磁场方向平行，则下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速直线运动B.粒子穿过磁场的时间取决于速度大小C.粒子穿过磁场的时间与磁场强度无关D.粒子离开磁场时的速度方向一定与进入时相同参考答案：A解析：若粒子速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，A正确。穿过磁场的时间t=d/v，与速度大小有关，B正确。时间t与磁场强度B无关，C错误。粒子离开磁场时速度方向与进入时相同，D错误。9.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为-q，质量为m，且v与电场方向平行，则下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速直线运动B.粒子可能做匀速圆周运动C.粒子可能做类平抛运动D.粒子一定做曲线运动参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡（qE=qvB），粒子做匀速直线运动；若不平衡，则做曲线运动。由于题目未给出粒子速度方向与场强的关系，但选项A表述为“一定”，故错误。匀速圆周运动需洛伦兹力提供向心力，但电场力可能存在，B错误。类平抛运动需电场力做功，但题目未说明电场力是否做功，C错误。若电场力与洛伦兹力不平衡，粒子做曲线运动，但若平衡则做直线运动，D错误。10.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强电场区域，电场强度为E，粒子电荷量为-q，质量为m。若粒子速度方向与电场方向垂直，则下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速圆周运动B.粒子穿过电场的时间取决于速度大小C.粒子穿过电场的时间与电场强度无关D.粒子离开电场时的速度方向一定与进入时相同参考答案：B解析：若粒子速度方向与电场方向垂直，则做类平抛运动，A错误。穿过电场的时间t=d/v，与速度大小有关，B正确。时间t与电场强度E无关，C错误。粒子离开电场时速度方向与进入时不同，D错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与磁场方向垂直，则粒子穿过磁场的时间为________，离开磁场时的速度大小为________。参考答案：mvd/2Bq；v解析：粒子做匀速圆周运动，半径r=Bmv/q，弧长s=πr，时间t=s/v=πBmv/2q。离开磁场时速度大小不变，仍为v。2.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，且v与电场方向平行，则粒子做匀速直线运动的条件是________。参考答案：qE=qvB解析：电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB。3.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强电场区域，电场强度为E，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与电场方向平行，则粒子穿过电场的时间为________，离开电场时的速度大小为________。参考答案：d/v；√(v^2+2qEd/m)解析：粒子做匀加速直线运动，加速度a=qE/m，时间t=d/v，速度v'²=v²+2qEd/m。4.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为-q，质量为m，且v与电场方向平行，则粒子做匀速直线运动的条件是________。参考答案：qE=qvB解析：电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB。5.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与磁场方向平行，则粒子穿过磁场的时间为________，离开磁场时的速度方向________。参考答案：d/v；与进入时相同解析：不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，时间t=d/v，速度方向不变。6.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，且v与电场方向垂直，则粒子做类平抛运动的加速度大小为________。参考答案：qE/m解析：电场力提供加速度，a=qE/m。7.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强电场区域，电场强度为E，粒子电荷量为-q，质量为m。若粒子速度方向与电场方向垂直，则粒子穿过电场的时间为________，离开电场时的速度大小为________。参考答案：d/√(2qEd/m)；√(v^2-2qEd/m)解析：粒子做类平抛运动，加速度a=qE/m，时间t=d/√(2qEd/m)，速度v'²=v²-2qEd/m。8.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为-q，质量为m，且v与电场方向平行，则粒子做匀速直线运动的条件是________。参考答案：qE=qvB解析：电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB。9.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与磁场方向垂直，则粒子穿过磁场的时间为________，离开磁场时的速度方向________。参考答案：mvd/2Bq；与进入时方向相反解析：粒子做匀速圆周运动，半径r=Bmv/q，弧长s=πr，时间t=s/v=πBmv/2q。离开磁场时速度方向与进入时方向相反。10.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，且v与电场方向垂直，则粒子做类平抛运动的加速度大小为________。参考答案：qE/m解析：电场力提供加速度，a=qE/m。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力大小相等方向相反。（×）解析：若电场力与洛伦兹力平衡，则粒子做匀速直线运动，但题目未说明是否平衡，故错误。2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力不做功。（√）解析：洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，正确。3.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时，电场力做正功。（√）解析：电场力方向与速度方向夹角小于90°，做正功，正确。4.带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力大小不相等。（×）解析：若电场力与洛伦兹力平衡，则粒子做匀速直线运动，故错误。5.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，速度大小不变，但方向不断改变。（√）解析：洛伦兹力提供向心力，速度大小不变，方向不断改变，正确。6.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时，电场力不做功。（×）解析：电场力方向与速度方向夹角小于90°，做正功，故错误。7.带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力方向相同。（×）解析：若电场力与洛伦兹力平衡，则方向相反，故错误。8.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力。（√）解析：洛伦兹力提供向心力，正确。9.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时，加速度大小不变。（√）解析：电场力恒定，加速度大小不变，正确。10.带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力方向相反。（×）解析：若电场力与洛伦兹力平衡，则方向相反，但题目未说明是否平衡，故错误。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动的条件。解答：电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB。2.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件。解答：洛伦兹力提供向心力，即qvB=m(v^2/r)。3.简述带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的条件。解答：电场力恒定，粒子初速度与电场方向垂直，即做类平抛运动。4.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速直线运动的条件。解答：不受洛伦兹力作用，即速度方向与磁场方向平行。5.简述带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做类平抛运动的条件。解答：电场力与洛伦兹力不平衡，粒子初速度与电场方向垂直，即做类平抛运动。6.简述带电粒子在匀强电场中做匀速圆周运动的条件。解答：不可能，电场力做功，速度大小改变。7.简述带电粒子在匀强磁场中做类平抛运动的条件。解答：不可能，洛伦兹力不做功，速度大小不变。8.简述带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动的条件。解答：不可能，电场力做功，速度大小改变。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与磁场方向垂直，求粒子穿过磁场的时间。解答：粒子做匀速圆周运动，半径r=Bmv/q，弧长s=πr，时间t=s/v=πBmv/2q。2.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，且v与电场方向平行，求粒子做匀速直线运动的条件。解答：电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB。3.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强电场区域，电场强度为E，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与电场方向平行，求粒子穿过电场的时间。解答：粒子做匀加速直线运动，加速度a=qE/m，时间t=d/v。4.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为-q，质量为m，且v与电场方向平行，求粒子做匀速直线运动的条件。解答：电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB。5.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B，粒子电荷量为+q，质量为m。若粒子速度方向与磁场方向平行，求粒子穿过磁场的时间。解答：不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，时间t=d/v。6.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，且v与电场方向垂直，求粒子做类平抛运动的加速度大小。解答：电场力提供加速度，a=qE/m。7.一带电粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强电场区域，电场强度为E，粒子电荷量为-q，质量为m。若粒子速度方向与电场方向垂直，求粒子穿过电场的时间。解答：粒子做类平抛运动，加速度a=qE/m，时间t=d/√(2qEd/m)。8.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，