2026年河北省苏教版高二物理选修三第三章测试卷

2026年河北省苏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。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，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.小球运动过程中电势能始终不变C.小球运动到最低点时，细线拉力大于mgD.小球运动到最低点时，洛伦兹力方向竖直向上参考答案：C解析：小球受重力、细线拉力和洛伦兹力，其中洛伦兹力不做功，机械能守恒，A正确。小球在磁场中运动时，洛伦兹力方向变化，电势能可能变化，B错误。最低点时，细线拉力需提供向心力，F=mg+qvB>mg，C正确。最低点时，速度方向水平，洛伦兹力方向垂直于速度和磁场方向，不可能竖直向上，D错误。3.在一个水平方向的匀强磁场中，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v垂直于磁场方向进入，下列说法正确的是（）A.粒子做匀速直线运动B.粒子做匀速圆周运动C.粒子做螺旋运动D.粒子的动能会逐渐减小参考答案：B解析：洛伦兹力提供向心力，使粒子做匀速圆周运动，A、C错误。洛伦兹力不做功，动能不变，D错误。B正确。4.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度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，磁场强度为B，粒子进入时速度方向与电场方向平行、与磁场方向垂直，下列说法正确的是（）A.粒子做匀速直线运动B.粒子做曲线运动C.粒子受到的电场力大于洛伦兹力D.粒子的运动轨迹是一条抛物线参考答案：A解析：电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，合力为零，粒子做匀速直线运动，A正确。B、C、D错误。5.在一个半径为R的绝缘球壳上均匀分布着电荷，球壳内部存在一个匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的小球从球壳表面以速度v沿径向射入，下列说法正确的是（）A.小球进入磁场后做匀速圆周运动B.小球进入磁场后做匀速直线运动C.小球受到的电场力始终指向球心D.小球受到的洛伦兹力始终垂直于速度方向参考答案：D解析：小球进入磁场后受洛伦兹力作用，方向垂直于速度和磁场方向，做曲线运动，A、B错误。球壳上电荷分布未知，电场力方向不确定，C错误。洛伦兹力始终垂直于速度方向，D正确。6.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，下列说法正确的是（）A.粒子一定能够穿出磁场区域B.粒子一定不能够穿出磁场区域C.粒子穿出磁场区域时速度大小可能减小D.粒子穿出磁场区域时速度方向一定与进入时速度方向相同参考答案：A解析：洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，若圆周半径小于d，粒子一定穿出磁场，A正确。B错误。洛伦兹力不做功，动能不变，速度大小不变，C错误。速度方向可能改变，D错误。7.在一个水平方向的匀强磁场中，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v斜向上进入，速度方向与磁场方向成θ角，下列说法正确的是（）A.粒子做匀速直线运动B.粒子做曲线运动C.粒子受到的电场力大于洛伦兹力D.粒子的运动轨迹是一条抛物线参考答案：B解析：洛伦兹力方向垂直于速度方向，不做功，但速度方向变化，粒子做曲线运动，A错误。B正确。水平方向受洛伦兹力，竖直方向受重力，合力不为零，运动轨迹不是抛物线，D错误。电场力未知，C无法判断。8.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度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，磁场强度为B，粒子进入时速度方向与电场方向平行、与磁场方向垂直，下列说法正确的是（）A.粒子做匀速直线运动B.粒子做曲线运动C.粒子受到的电场力大于洛伦兹力D.粒子的运动轨迹是一条抛物线参考答案：A解析：电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，合力为零，粒子做匀速直线运动，A正确。B、C、D错误。9.在一个水平方向的匀强磁场中，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v垂直于磁场方向进入，下列说法正确的是（）A.粒子做匀速直线运动B.粒子做匀速圆周运动C.粒子做螺旋运动D.粒子的动能会逐渐减小参考答案：B解析：洛伦兹力提供向心力，使粒子做匀速圆周运动，A、C错误。洛伦兹力不做功，动能不变，D错误。B正确。10.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度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，磁场强度为B，粒子进入时速度方向与电场方向平行、与磁场方向垂直，下列说法正确的是（）A.粒子做匀速直线运动B.粒子做曲线运动C.粒子受到的电场力大于洛伦兹力D.粒子的运动轨迹是一条抛物线参考答案：A解析：电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，合力为零，粒子做匀速直线运动，A正确。B、C、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v垂直于磁场方向进入，磁场强度为B，粒子做匀速圆周运动的半径为R，则洛伦兹力大小为________，周期为________。参考答案：qvB，2πm/qB解析：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，周期T=2πR/v=2πm/qB。2.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度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，磁场强度为B，粒子进入时速度方向与电场方向平行、与磁场方向垂直，则电场力大小为________，洛伦兹力大小为________。参考答案：qE，qvB解析：电场力F=qE，洛伦兹力F=qvB。3.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v斜向上进入一个水平方向的匀强磁场中，速度方向与磁场方向成θ角，则粒子做曲线运动的轨迹形状为________，水平方向加速度大小为________。参考答案：螺旋线，vqB/m解析：水平方向受洛伦兹力，做匀速圆周运动，轨迹为螺旋线，水平方向加速度a=qvB/m。4.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度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，磁场强度为B，粒子进入时速度方向与电场方向平行、与磁场方向垂直，则粒子受到的合力大小为________，方向为________。参考答案：0，水平方向解析：电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，合力为零。5.在一个半径为R的绝缘球壳上均匀分布着电荷，球壳内部存在一个匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的小球从球壳表面以速度v沿径向射入，则小球进入磁场后做________运动，洛伦兹力大小为________。参考答案：匀速圆周，qvB解析：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，做匀速圆周运动。6.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，若粒子能够穿出磁场区域，则速度v与磁场方向夹角θ满足________，最小速度vmin为________。参考答案：tanθ≥qBd/mv，√(qBd/m)解析：粒子做圆周运动，若圆周半径小于d，则tanθ≥qBd/mv，vmin=√(qBd/m)。7.在一个水平方向的匀强磁场中，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v斜向上进入，速度方向与磁场方向成θ角，则粒子做曲线运动的轨迹形状为________，竖直方向加速度大小为________。参考答案：螺旋线，g解析：水平方向受洛伦兹力，做匀速圆周运动，竖直方向受重力，加速度为g。8.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度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，磁场强度为B，粒子进入时速度方向与电场方向平行、与磁场方向垂直，则粒子受到的电场力与洛伦兹力的合力方向为________，大小为________。参考答案：0，水平方向解析：电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，合力为零。9.在一个半径为R的绝缘球壳上均匀分布着电荷，球壳内部存在一个匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的小球从球壳表面以速度v沿径向射入，则小球进入磁场后做________运动，洛伦兹力大小为________。参考答案：匀速圆周，qvB解析：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，做匀速圆周运动。10.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，若粒子能够穿出磁场区域，则速度v与磁场方向夹角θ满足________，最小速度vmin为________。参考答案：tanθ≥qBd/mv，√(qBd/m)解析：粒子做圆周运动，若圆周半径小于d，则tanθ≥qBd/mv，vmin=√(qBd/m)。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：若合力为恒力，运动轨迹才可能是抛物线。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：磁场中电势能不变。5.小球运动过程中机械能守恒。参考答案：正确解析：洛伦兹力不做功，机械能守恒。6.小球运动过程中电势能始终不变。参考答案：错误解析：洛伦兹力方向变化，电势能可能变化。7.小球运动到最低点时，细线拉力大于mg。参考答案：正确解析：细线拉力需提供向心力，F=mg+qvB>mg。8.小球运动到最低点时，洛伦兹力方向竖直向上。参考答案：错误解析：洛伦兹力方向垂直于速度和磁场方向，不可能竖直向上。9.粒子进入磁场后做匀速圆周运动。参考答案：正确解析：洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动。10.粒子进入磁场后做匀速直线运动。参考答案：错误解析：洛伦兹力不为零，速度方向变化。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速度方向，不做功，但改变速度方向，使带电粒子做曲线运动。2.在正交的匀强电场和匀强磁场区域，带电粒子可能做匀速直线运动吗？为什么？解答：可能。若电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，合力为零，粒子做匀速直线运动。3.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v垂直于磁场方向进入，磁场强度为B，粒子做匀速圆周运动的半径为R，请推导洛伦兹力大小和周期的表达式。解答：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，周期T=2πR/v=2πm/qB。4.在一个水平方向的匀强磁场中，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v斜向上进入，速度方向与磁场方向成θ角，请说明粒子做曲线运动的原因。解答：水平方向受洛伦兹力，做匀速圆周运动，竖直方向受重力，合力不为零，运动轨迹为曲线。5.在一个半径为R的绝缘球壳上均匀分布着电荷，球壳内部存在一个匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的小球从球壳表面以速度v沿径向射入，请说明小球进入磁场后的运动状态。解答：小球进入磁场后受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，轨迹为螺旋线。6.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，请说明粒子穿出磁场区域的条件。解答：若圆周半径小于d，粒子一定穿出磁场，tanθ≥qBd/mv。7.在一个水平方向的匀强磁场中，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v斜向上进入，速度方向与磁场方向成θ角，请说明粒子做曲线运动的原因。解答：水平方向受洛伦兹力，做匀速圆周运动，竖直方向受重力，合力不为零，运动轨迹为曲线。8.在一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，带电粒子进入时速度方向与电场方向平行、与磁场方向垂直，请说明粒子受到的合力大小和方向。解答：电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，合力为零。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v垂直于磁场方向进入，磁场强度为B，粒子做匀速圆周运动的半径为R，请计算洛伦兹力大小和周期的表达式。解答：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，周期T=2πR/v=2πm/qB。2.在一个水平方向的匀强磁场中，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v斜向上进入，速度方向与磁场方向成θ角，请计算粒子做曲线运动的轨迹形状。解答：粒子做螺旋线运动，水平方向受洛伦兹力，做匀速圆周运动，竖直方向受重力，加速度为g。3.在一个半径为R的绝缘球壳上均匀分布着电荷，球壳内部存在一个匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的小球从球壳表面以速度v沿径向射入，请计算小球进入磁场后做匀速圆周运动的半径。解答：洛伦兹力提供向心力，qvB=mv²/R，R=mv/qB。4.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，请计算粒子穿出磁场区域的最小速度。解答：若圆周半径小于d，tanθ≥qBd/mv，vmin=√(qBd/m)。5.在一个水平方向的匀强磁场中，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v斜向上进入，速度方向与磁场方向成θ角，请计算粒子做曲线运动的水平方向加速度。解答：水平方向受洛伦兹力，a=qvB/m。6.在一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，带电粒子进入时速度方向与电场方向平行、与磁场方向垂直，请计算粒子受到的合力大小和方向。解答：电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，合力为零。7.在一个半径为R的绝缘球壳上均匀分布着电荷，球壳内部存在一个匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的小球从球壳表面以速度v沿径向射入，请计算小球进入磁场后做匀速圆周运动的周期。解答：周期T=2πm/qB。8.一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，请计算粒子穿出磁场区域的条件。解答：若圆周半径小于d，tanθ≥qBd/mv。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.C3.B4.A5.D6.A7.B8.A9.B10.A二、填空题1.qvB，2πm/qB12.qE，qvB13.螺旋线，vqB/m14.0，水平方向2.匀速圆周，qvB16.tanθ≥qBd/mv，