2026年广东省部编版高二物理选修三第三章习题解析

2026年广东省部编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.在重力场和电场同时存在的区域，带电粒子的运动轨迹一定是一条抛物线D.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其电势能可能发生变化参考答案：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，速度大小不变，动能不变，B错误。重力场和电场叠加时，若粒子所受合力为恒力，运动轨迹才可能是抛物线，C错误。带电粒子在磁场中运动时，电势能不变，D错误。2.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，磁场磁感应强度为B。当小球从平衡位置偏转θ角后由静止释放，下列说法正确的是（）A.小球运动过程中机械能守恒B.小球运动到最低点时，细线拉力大小为mg+qBLsinθC.小球运动到最低点时，速度方向与洛伦兹力方向相反D.小球运动过程中，电势能始终转化为动能参考答案：B解析：小球受重力、细线拉力和洛伦兹力，洛伦兹力不做功，机械能守恒，A正确。最低点时，细线拉力F=mg+qBLsinθ，B正确。最低点时，速度方向与洛伦兹力方向垂直，C错误。小球在最高点和最低点之间运动时，动能和电势能相互转化，D错误。3.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为-q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球做类平抛运动，加速度大小为qE/mB.小球在电场中运动的时间取决于速度v0和电场强度EC.小球在电场中运动过程中，电势能始终增加D.小球在电场中运动过程中，动能始终减少参考答案：B解析：小球受电场力F=qE，加速度a=F/m=qE/m，A正确。运动时间t=x/v0，x=1/2at²，t=v0/√(2qE/m)，B正确。电场力做负功，电势能增加，C正确。动能变化取决于电场力做功情况，D错误。4.一个质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，下列说法正确的是（）A.粒子做匀速圆周运动，半径为mv0/BB.粒子做匀速圆周运动，周期为2πm/qBC.粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力D.粒子做匀速圆周运动时，电势能可能发生变化参考答案：C解析：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，R=mv0/B，A正确。周期T=2πR/v0=2πm/qB，B正确。洛伦兹力提供向心力，C正确。粒子仅受洛伦兹力，电势能不变，D错误。5.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球做类平抛运动，加速度大小为qE/mB.小球在电场中运动的时间取决于速度v0和电场强度EC.小球在电场中运动过程中，电势能始终增加D.小球在电场中运动过程中，动能始终减少参考答案：B解析：小球受电场力F=qE，加速度a=F/m=qE/m，A正确。运动时间t=x/v0，x=1/2at²，t=v0/√(2qE/m)，B正确。电场力做负功，电势能增加，C正确。动能变化取决于电场力做功情况，D错误。6.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，磁场磁感应强度为B。当小球从平衡位置偏转θ角后由静止释放，下列说法正确的是（）A.小球运动过程中机械能守恒B.小球运动到最低点时，细线拉力大小为mg+qBLsinθC.小球运动到最低点时，速度方向与洛伦兹力方向相反D.小球运动过程中，电势能始终转化为动能参考答案：B解析：小球受重力、细线拉力和洛伦兹力，洛伦兹力不做功，机械能守恒，A正确。最低点时，细线拉力F=mg+qBLsinθ，B正确。最低点时，速度方向与洛伦兹力方向垂直，C错误。小球在最高点和最低点之间运动时，动能和电势能相互转化，D错误。7.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为-q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球做类平抛运动，加速度大小为qE/mB.小球在电场中运动的时间取决于速度v0和电场强度EC.小球在电场中运动过程中，电势能始终增加D.小球在电场中运动过程中，动能始终减少参考答案：B解析：小球受电场力F=qE，加速度a=F/m=qE/m，A正确。运动时间t=x/v0，x=1/2at²，t=v0/√(2qE/m)，B正确。电场力做负功，电势能增加，C正确。动能变化取决于电场力做功情况，D错误。8.一个质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，下列说法正确的是（）A.粒子做匀速圆周运动，半径为mv0/BB.粒子做匀速圆周运动，周期为2πm/qBC.粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力D.粒子做匀速圆周运动时，电势能可能发生变化参考答案：C解析：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，R=mv0/B，A正确。周期T=2πR/v0=2πm/qB，B正确。洛伦兹力提供向心力，C正确。粒子仅受洛伦兹力，电势能不变，D错误。9.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球做类平抛运动，加速度大小为qE/mB.小球在电场中运动的时间取决于速度v0和电场强度EC.小球在电场中运动过程中，电势能始终增加D.小球在电场中运动过程中，动能始终减少参考答案：B解析：小球受电场力F=qE，加速度a=F/m=qE/m，A正确。运动时间t=x/v0，x=1/2at²，t=v0/√(2qE/m)，B正确。电场力做负功，电势能增加，C正确。动能变化取决于电场力做功情况，D错误。10.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，磁场磁感应强度为B。当小球从平衡位置偏转θ角后由静止释放，下列说法正确的是（）A.小球运动过程中机械能守恒B.小球运动到最低点时，细线拉力大小为mg+qBLsinθC.小球运动到最低点时，速度方向与洛伦兹力方向相反D.小球运动过程中，电势能始终转化为动能参考答案：B解析：小球受重力、细线拉力和洛伦兹力，洛伦兹力不做功，机械能守恒，A正确。最低点时，细线拉力F=mg+qBLsinθ，B正确。最低点时，速度方向与洛伦兹力方向垂直，C错误。小球在最高点和最低点之间运动时，动能和电势能相互转化，D错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一个质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动的半径为______，周期为______。参考答案：mv0/B，2πm/qB解析：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，R=mv0/B。周期T=2πR/v0=2πm/qB。2.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为-q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，小球做类平抛运动的加速度大小为______，运动时间为______。参考答案：qE/m，v0/√(2qE/m)解析：电场力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。水平方向运动时间t=x/v0，x=1/2at²，t=v0/√(2qE/m)。3.一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，磁场磁感应强度为B。当小球从平衡位置偏转θ角后由静止释放，小球运动到最低点时，速度大小为______，细线拉力大小为______。参考答案：√(2gL(1-cosθ))，mg+qBLsinθ解析：机械能守恒，mgh=1/2mv²，v=√(2gL(1-cosθ))。最低点时，细线拉力F=mg+qBLsinθ。4.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，小球在电场中运动过程中，电势能的变化量为______，动能的变化量为______。参考答案：qEx，-qEx解析：电场力做负功，电势能增加qEx，动能减少qEx。5.一个质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动的角速度为______，向心加速度为______。参考答案：qB/m，qvB²/R解析：角速度ω=v/R=mv0/(mv0/B)=qB/m。向心加速度a=v²/R=qvB²/R。6.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为-q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，小球在电场中运动过程中，电势能的变化量为______，动能的变化量为______。参考答案：qEx，-qEx解析：电场力做负功，电势能增加qEx，动能减少qEx。7.一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，磁场磁感应强度为B。当小球从平衡位置偏转θ角后由静止释放，小球运动到最低点时，速度大小为______，细线拉力大小为______。参考答案：√(2gL(1-cosθ))，mg+qBLsinθ解析：机械能守恒，mgh=1/2mv²，v=√(2gL(1-cosθ))。最低点时，细线拉力F=mg+qBLsinθ。8.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，小球做类平抛运动的加速度大小为______，运动时间为______。参考答案：qE/m，v0/√(2qE/m)解析：电场力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。水平方向运动时间t=x/v0，x=1/2at²，t=v0/√(2qE/m)。9.一个质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动的半径为______，周期为______。参考答案：mv0/B，2πm/qB解析：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，R=mv0/B。周期T=2πR/v0=2πm/qB。10.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为-q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，小球在电场中运动过程中，电势能的变化量为______，动能的变化量为______。参考答案：qEx，-qEx解析：电场力做负功，电势能增加qEx，动能减少qEx。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.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。参考答案：正确解析：洛伦兹力方向始终垂直于速度方向，不做功。2.当带电粒子仅受洛伦兹力作用时，其动能可能增加。参考答案：错误解析：洛伦兹力不做功，动能不变。3.在重力场和电场同时存在的区域，带电粒子的运动轨迹一定是一条抛物线。参考答案：错误解析：若合力不为恒力，轨迹不是抛物线。4.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其电势能可能发生变化。参考答案：错误解析：仅受洛伦兹力，电势能不变。5.小球做类平抛运动时，加速度大小为qE/m。参考答案：正确解析：电场力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。6.小球在电场中运动的时间取决于速度v0和电场强度E。参考答案：正确解析：t=x/v0，x=1/2at²，t=v0/√(2qE/m)。7.小球在电场中运动过程中，电势能始终增加。参考答案：正确解析：电场力做负功，电势能增加。8.小球在电场中运动过程中，动能始终减少。参考答案：错误解析：动能变化取决于电场力做功情况。9.粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力。参考答案：正确解析：洛伦兹力提供向心力。10.粒子做匀速圆周运动时，电势能可能发生变化。参考答案：错误解析：仅受洛伦兹力，电势能不变。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述洛伦兹力的特点及其对带电粒子运动的影响。解答：洛伦兹力方向始终垂直于粒子速度方向，不做功，只改变粒子速度方向，不改变速度大小。带电粒子在磁场中做匀速圆周运动或螺旋运动。2.解释为什么带电粒子在重力场和电场叠加的区域，运动轨迹不一定是一条抛物线。解答：若合力不为恒力，如带电粒子同时受洛伦兹力，轨迹不是抛物线。3.说明带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件及公式。解答：条件：洛伦兹力提供向心力。公式：qvB=mv²/R，R=mv0/B，T=2πm/qB。4.分析带电粒子在水平方向的匀强电场中做类平抛运动的条件及公式。解答：条件：电场力恒定，速度方向与电场方向垂直。公式：a=qE/m，t=v0/√(2qE/m)，x=1/2at²。5.解释为什么带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，电势能不变。解答：仅受洛伦兹力，不做功，电势能不变。6.说明带电粒子在重力场和电场叠加的区域，运动轨迹可能是抛物线的条件。解答：条件：合力为恒力，且初速度方向与合力方向垂直。7.分析带电粒子在水平方向的匀强电场中做类平抛运动的加速度大小及方向。解答：加速度大小a=qE/m，方向沿电场方向。8.解释为什么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。解答：洛伦兹力方向指向圆心，大小F=qvB，提供向心力mv²/R。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一个质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，求粒子做匀速圆周运动的半径和周期。解答：洛伦兹力提供向心力，qvB=mv²/R，R=mv0/B。周期T=2πR/v0=2πm/qB。2.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为-q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，求小球做类平抛运动的加速度大小和运动时间。解答：电场力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。水平方向运动时间t=x/v0，x=1/2at²，t=v0/√(2qE/m)。3.一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，磁场磁感应强度为B。当小球从平衡位置偏转θ角后由静止释放，求小球运动到最低点时速度大小和细线拉力大小。解答：机械能守恒，mgh=1/2mv²，v=√(2gL(1-cosθ))。最低点时，细线拉力F=mg+qBLsinθ。4.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，求小球在电场中运动过程中电势能的变化量和动能的变化量。解答：电场力做负功，电势能增加qEx，动能减少qEx。5.一个质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，求粒子做匀速圆周运动的角速度和向心加速度。解答：角速度ω=v/R=mv0/(mv0/B)=qB/m。向心加速度a=v²/R=qvB²/R。6.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为-q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，求小球在电场中运动过程中电势能的变化量和动能的变化量。解答：电场力做负功，电势能增加qEx，动能减少qEx。7.一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，磁场磁感应强度为B。当小球从平衡位置偏转θ角后由静止释放，求小球运动到最低点时速度大小和细线拉力大小。解答：机械能守恒，mgh=1/2mv²，v=√(2gL(1-cosθ))。最低点时，细线拉力F=mg+qBLsinθ。8.在一个水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球以速度v0沿电场方向射入，不计空气阻力，求小球做类平抛运动的加速度大小和运动时间。解答：电场力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。水平方向运动时间t=x/v0，x=1/2at²，t=v0/√(2qE/m)。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.B3.B4.C5.B6.B7.B8.C9.B10.B二、填空题1.R=mv0/B，T=