2026年天津市人教版高二物理选修三第三章测试卷

2026年天津市人教版高二物理选修三第三章测试卷一、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.洛伦兹力对带电粒子始终不做功，因为洛伦兹力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.在匀强磁场中，带电粒子做匀速圆周运动时，其电势能可能随时间变化D.带电粒子在同时存在匀强电场和匀强磁场的区域中运动时，其机械能一定守恒参考答案：A解析：洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，因此A正确。带电粒子仅受洛伦兹力时，速度大小不变，动能不变，B错误。匀速圆周运动时电势能不变，C错误。若电场力做功，机械能不守恒，D错误。2.如图所示，质量为m、电荷量为+q的小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当小球平衡时，细线与竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（）A.小球所受洛伦兹力大小为qB，方向水平向右B.小球所受电场力大小为mg•tanθ，方向水平向左C.小球所受合外力不为零，因此不能处于平衡状态D.若撤去磁场，小球仍能保持平衡，此时细线张力为mg•cosθ参考答案：D解析：洛伦兹力方向垂直于速度方向，不一定水平向右，A错误。平衡时电场力与重力沿细线方向分力平衡，大小为mg•sinθ，B错误。合外力为零，C错误。撤去磁场后，电场力与重力平衡，细线张力为mg•cosθ，D正确。3.一带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则（）A.粒子可能做匀速直线运动B.粒子可能做类平抛运动C.粒子的电势能始终不变D.粒子的动能始终不变参考答案：A解析：电场力与洛伦兹力平衡时，粒子做匀速直线运动，A正确。类平抛运动需要电场力与洛伦兹力不平衡，B错误。电场力做功，电势能变化，C错误。动能不变，D正确。4.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电小球从倾角为α的绝缘斜面顶端由静止下滑，斜面处于方向竖直向下的匀强电场中，场强为E。若小球下滑过程中加速度大小不变，则（）A.小球所受电场力大小为mg•sinαB.小球所受洛伦兹力一定为零C.斜面对小球的支持力可能为零D.小球下滑过程中机械能可能守恒参考答案：C解析：若加速度不变，说明电场力与重力沿斜面分力平衡，大小为mg•sinα，A正确。若存在磁场，洛伦兹力可能为零，B错误。支持力可能为零，C正确。电场力做功，机械能不守恒，D错误。5.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则（）A.电子在磁场中做圆周运动的半径为d/2B.电子在磁场中运动的时间为d/(2vB)C.电子离开磁场时速度大小为√3vD.电子在磁场中做类平抛运动的水平位移为d/√3参考答案：A解析：电子做圆周运动，半径为r=d/2，A正确。运动时间为T/2=π/(2Bq)，B错误。速度大小不变，仍为v，C错误。水平位移为r•sin30°=d/4，D错误。6.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若将小球向右移一小段距离后由静止释放，则（）A.小球在运动过程中机械能守恒B.小球在运动过程中电势能始终不变C.小球在运动过程中洛伦兹力始终不做功D.小球在运动过程中细线张力始终不变参考答案：C解析：电场力做功，机械能不守恒，A错误。电势能变化，B错误。洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，C正确。细线张力变化，D错误。7.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则（）A.粒子可能做匀速直线运动B.粒子可能做类平抛运动C.粒子的电势能始终不变D.粒子的动能始终不变参考答案：A解析：电场力与洛伦兹力平衡时，粒子做匀速直线运动，A正确。类平抛运动需要电场力与洛伦兹力不平衡，B错误。电场力做功，电势能变化，C错误。动能不变，D正确。8.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若将小球向右移一小段距离后由静止释放，则（）A.小球在运动过程中机械能守恒B.小球在运动过程中电势能始终不变C.小球在运动过程中洛伦兹力始终不做功D.小球在运动过程中细线张力始终不变参考答案：C解析：电场力做功，机械能不守恒，A错误。电势能变化，B错误。洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，C正确。细线张力变化，D错误。9.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则（）A.电子在磁场中做圆周运动的半径为d/2B.电子在磁场中运动的时间为d/(2vB)C.电子离开磁场时速度大小为√3vD.电子在磁场中做类平抛运动的水平位移为d/√3参考答案：A解析：电子做圆周运动，半径为r=d/2，A正确。运动时间为T/2=π/(2Bq)，B错误。速度大小不变，仍为v，C错误。水平位移为r•sin30°=d/4，D错误。10.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则（）A.粒子可能做匀速直线运动B.粒子可能做类平抛运动C.粒子的电势能始终不变D.粒子的动能始终不变参考答案：A解析：电场力与洛伦兹力平衡时，粒子做匀速直线运动，A正确。类平抛运动需要电场力与洛伦兹力不平衡，B错误。电场力做功，电势能变化，C错误。动能不变，D正确。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。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则电子在磁场中做圆周运动的半径为________，运动的时间为________。参考答案：d/2，π/(2Bq)解析：圆周运动半径r=d/2，周期T=2πm/(qB)，运动时间t=T/2=π/(2Bq)。2.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则电子离开磁场时速度大小为________，水平位移为________。参考答案：v，d/4解析：速度大小不变，仍为v。水平位移为r•sin30°=d/4。3.一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若小球所受重力为mg，则小球所受电场力大小为________，洛伦兹力大小为________。参考答案：mg•sinθ，mg•sinθ解析：平衡时电场力与重力沿细线方向分力平衡，大小为mg•sinθ。洛伦兹力与电场力平衡，大小也为mg•sinθ。4.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则粒子的电势能变化为________，动能变化为________。参考答案：减小，不变解析：电场力做负功，电势能减小。洛伦兹力不做功，动能不变。5.一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若小球所受重力为mg，则小球所受电场力方向为________，洛伦兹力方向为________。参考答案：水平向左，垂直于速度方向解析：电场力方向水平向左，洛伦兹力方向垂直于速度方向。6.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则电子在磁场中做圆周运动的周期为________，角速度为________。参考答案：2πm/(qB)，qB/m解析：周期T=2πm/(qB)，角速度ω=qB/m。7.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则粒子的电势能变化为________，动能变化为________。参考答案：减小，不变解析：电场力做负功，电势能减小。洛伦兹力不做功，动能不变。8.一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若小球所受重力为mg，则小球所受电场力大小为________，洛伦兹力大小为________。参考答案：mg•sinθ，mg•sinθ解析：平衡时电场力与重力沿细线方向分力平衡，大小为mg•sinθ。洛伦兹力与电场力平衡，大小也为mg•sinθ。9.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则电子在磁场中做圆周运动的半径为________，运动的时间为________。参考答案：d/2，π/(2Bq)解析：圆周运动半径r=d/2，周期T=2πm/(qB)，运动时间t=T/2=π/(2Bq)。10.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则粒子的电势能变化为________，动能变化为________。参考答案：减小，不变解析：电场力做负功，电势能减小。洛伦兹力不做功，动能不变。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，因为洛伦兹力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.在匀强磁场中，带电粒子做匀速圆周运动时，其电势能可能随时间变化。参考答案：错误解析：匀速圆周运动时电势能不变。4.带电粒子在同时存在匀强电场和匀强磁场的区域中运动时，其机械能一定守恒。参考答案：错误解析：电场力可能做功，机械能不守恒。5.一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若小球所受重力为mg，则小球所受电场力大小为mg•sinθ。参考答案：正确解析：平衡时电场力与重力沿细线方向分力平衡，大小为mg•sinθ。6.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则电子在磁场中做圆周运动的半径为d/2。参考答案：正确解析：圆周运动半径r=d/2。7.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则粒子的电势能始终不变。参考答案：错误解析：电场力做功，电势能变化。8.一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若小球所受重力为mg，则小球所受洛伦兹力大小为mg•sinθ。参考答案：错误解析：洛伦兹力与电场力平衡，大小为mg•sinθ，但洛伦兹力方向垂直于速度方向。9.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则电子在磁场中做圆周运动的周期为π/(2Bq)。参考答案：正确解析：周期T=2πm/(qB)，运动时间t=T/2=π/(2Bq)。10.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则粒子的动能始终不变。参考答案：正确解析：洛伦兹力不做功，动能不变。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：洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，只改变速度方向，不改变速度大小。带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动或螺旋运动。2.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则粒子的运动状态如何？解答：粒子做匀速直线运动，因为电场力与洛伦兹力平衡，合力为零。3.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则电子在磁场中做圆周运动的半径为多少？解答：圆周运动半径r=d/2。根据几何关系，电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则圆周运动半径为d/2。4.一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若小球所受重力为mg，则小球所受电场力方向如何？解答：电场力方向水平向左，与重力沿细线方向分力平衡。5.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则电子在磁场中做圆周运动的周期为多少？解答：周期T=2πm/(qB)。根据几何关系，电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则运动时间t=T/2=π/(2Bq)。6.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，则粒子的电势能如何变化？解答：电场力做负功，电势能减小。7.一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若小球所受重力为mg，则小球所受洛伦兹力大小为多少？解答：洛伦兹力大小为mg•sinθ，与电场力平衡。8.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则电子在磁场中做圆周运动的角速度为多少？解答：角速度ω=qB/m。根据几何关系，电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则圆周运动角速度为qB/m。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。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，求电子在磁场中做圆周运动的半径。解答：根据几何关系，电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则圆周运动半径r=d/2。2.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，求电子在磁场中做圆周运动的周期。解答：周期T=2πm/(qB)。根据几何关系，电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则运动时间t=T/2=π/(2Bq)。3.一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若小球所受重力为mg，求小球所受电场力大小。解答：平衡时电场力与重力沿细线方向分力平衡，大小为mg•sinθ。4.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，求电子在磁场中做圆周运动的角速度。解答：角速度ω=qB/m。根据几何关系，电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则圆周运动角速度为qB/m。5.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，求粒子的电势能变化。解答：电场力做负功，电势能减小。6.一个质量为m、电荷量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强磁场中，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球处于平衡状态。若小球所受重力为mg，求小球所受洛伦兹力大小。解答：洛伦兹力大小为mg•sinθ，与电场力平衡。7.一个电子以速度v垂直进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度为B。若电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，求电子在磁场中做圆周运动的半径。解答：根据几何关系，电子离开磁场时速度方向与进入时速度方向夹角为30°，则圆周运动半径r=d/2。8.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v进入一个存在匀强电场和匀强磁场的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，且电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。若粒子沿电场力方向进入，求粒子的动能变化。解答：洛伦兹力不做功，动能不变。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.D3.A4.C5.A6.C7.D8.C9.A10.A二、填空题1.d/2，π/(2Bq)12.v，d/413.m