2026年福建省苏教版高二物理选修三第三章测试卷

2026年福建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做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，但题目未说明粒子带正电，若带负电则方向相反，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。若粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.粒子的速度大小v必须满足v=EBC.粒子的运动半径与速度无关D.若粒子从左上方以v进入，则它将沿顺时针方向做圆周运动参考答案：B解析：粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R，解得R=mv/qB。电场力与洛伦兹力平衡，则qE=qvB，解得v=E/B，因此B正确。粒子带正电或负电均可能，A错误。运动半径R=mv/qB，与速度有关，C错误。若粒子从左上方以v进入，洛伦兹力方向向右下方，圆心在左上方，沿逆时针方向运动，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变短B.粒子在D形电极间的运动半径逐渐增大C.回旋加速器能加速所有带电粒子D.粒子在D形电极间的运动速度始终与电场方向垂直参考答案：B解析：粒子在D形电极间做匀速圆周运动，周期T=2πm/qB不变，因此运动时间逐渐变长，A错误。根据R=mv/qB，随着速度增大，半径增大，B正确。回旋加速器仅适用于一定质量范围的带电粒子，C错误。粒子在D形电极间做圆周运动，速度方向始终与洛伦兹力方向垂直，但电场方向在电极间变化，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，磁场方向垂直纸面向里，粒子速度方向与磁场边界夹角为θ。若粒子能从磁场另一侧射出，则下列说法正确的是（）A.粒子的运动轨迹一定是一条抛物线B.粒子的出射速度大小一定等于vC.粒子的出射速度方向一定与入射速度方向相同D.粒子的运动时间与θ无关参考答案：B解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，速度大小不变，因此出射速度大小等于v，B正确。运动轨迹是圆弧的一部分，A错误。出射速度方向与入射速度方向不一定相同，取决于θ，C错误。运动时间取决于圆弧对应的圆心角，与θ有关，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，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外。若粒子恰好在纸面内做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.粒子的速度大小v必须满足v=E/BC.粒子的运动方向一定水平向右D.若粒子从上方以v进入，则它将沿顺时针方向做圆周运动参考答案：C解析：粒子做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB，解得v=E/B。粒子带正电或负电均可能，A错误。速度方向水平向右，C正确。若粒子从上方以v进入，洛伦兹力方向向左，圆心在右下方，沿逆时针方向运动，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，粒子质量为m，电荷量为q。若粒子能从电场另一侧射出，且出射速度方向与入射速度方向相同，则下列说法正确的是（）A.粒子的运动时间与v无关B.粒子的出射速度大小一定大于vC.粒子的运动轨迹一定是一条抛物线D.粒子的动能增加量等于电场力做的功参考答案：D解析：粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。运动时间t=d/v，与v有关，A错误。出射速度大小v'²=v²+2ad，因此v'大于v，B正确。运动轨迹是抛物线，C正确。动能增加量ΔEk=½mv'²-½mv²=½m(2ad)=qEd，等于电场力做的功，D正确。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。若粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.粒子的速度大小v必须满足v=EBC.粒子的运动半径与速度无关D.若粒子从左上方以v进入，则它将沿顺时针方向做圆周运动参考答案：B解析：粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R，解得R=mv/qB。电场力与洛伦兹力平衡，则qE=qvB，解得v=E/B，因此B正确。粒子带正电或负电均可能，A错误。运动半径R=mv/qB，与速度有关，C错误。若粒子从左上方以v进入，洛伦兹力方向向右下方，圆心在左上方，沿逆时针方向运动，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，磁场方向垂直纸面向里，粒子速度方向与磁场边界夹角为θ。若粒子能从磁场另一侧射出，则下列说法正确的是（）A.粒子的运动轨迹一定是一条抛物线B.粒子的出射速度大小一定等于vC.粒子的出射速度方向一定与入射速度方向相同D.粒子的运动时间与θ无关参考答案：B解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，速度大小不变，因此出射速度大小等于v，B正确。运动轨迹是圆弧的一部分，A错误。出射速度方向与入射速度方向不一定相同，取决于θ，C错误。运动时间取决于圆弧对应的圆心角，与θ有关，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，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外。若粒子恰好在纸面内做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.粒子的速度大小v必须满足v=E/BC.粒子的运动方向一定水平向右D.若粒子从上方以v进入，则它将沿顺时针方向做圆周运动参考答案：C解析：粒子做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB，解得v=E/B。粒子带正电或负电均可能，A错误。速度方向水平向右，C正确。若粒子从上方以v进入，洛伦兹力方向向左，圆心在右下方，沿逆时针方向运动，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，粒子质量为m，电荷量为q。若粒子能从电场另一侧射出，且出射速度方向与入射速度方向相同，则下列说法正确的是（）A.粒子的运动时间与v无关B.粒子的出射速度大小一定大于vC.粒子的运动轨迹一定是一条抛物线D.粒子的动能增加量等于电场力做的功参考答案：D解析：粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。运动时间t=d/v，与v有关，A错误。出射速度大小v'²=v²+2ad，因此v'大于v，B正确。运动轨迹是抛物线，C正确。动能增加量ΔEk=½mv'²-½mv²=½m(2ad)=qEd，等于电场力做的功，D正确。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，磁场方向垂直纸面向里，粒子速度方向与磁场边界夹角为θ。若粒子能从磁场另一侧射出，则粒子的运动半径为________。参考答案：mv/(qB)解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R，解得R=mv/qB。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。若粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动，则粒子的电荷量为________。参考答案：E/B解析：粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R，电场力与洛伦兹力平衡，则qE=qvB，解得v=E/B。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，粒子质量为m，电荷量为q。若粒子能从电场另一侧射出，且出射速度方向与入射速度方向相同，则粒子的运动时间为________。参考答案：d/v解析：粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。水平方向运动时间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，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外。若粒子恰好在纸面内做匀速直线运动，则粒子的动能为________。参考答案：½mv²解析：粒子做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力平衡，速度大小不变，动能等于½mv²。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，磁场方向垂直纸面向里，粒子速度方向与磁场边界夹角为θ。若粒子能从磁场另一侧射出，则粒子的出射速度大小为________。参考答案：v解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，速度大小不变，因此出射速度大小等于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。若粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动，则粒子的运动半径为________。参考答案：mv/(qB)解析：粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R，解得R=mv/qB。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，粒子质量为m，电荷量为q。若粒子能从电场另一侧射出，且出射速度方向与入射速度方向相同，则粒子的动能增加量为________。参考答案：qEd解析：动能增加量ΔEk=½mv'²-½mv²=½m(2ad)=qEd。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，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外。若粒子恰好在纸面内做匀速直线运动，则粒子的电荷量为________。参考答案：E/B解析：粒子做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB，解得v=E/B。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，磁场方向垂直纸面向里，粒子速度方向与磁场边界夹角为θ。若粒子能从磁场另一侧射出，则粒子的运动时间为________。参考答案：mv/(qB)sinθ解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期T=2πm/qB，圆心角为θ，运动时间t=θT/2π=mv/(qB)sinθ。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。若粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动，则粒子的动能为________。参考答案：½mv²解析：粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，速度大小不变，动能等于½mv²。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。（√）解析：洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，正确。2.当带电粒子仅受洛伦兹力作用时，其动能可能增加。（×）解析：洛伦兹力始终不做功，动能不变，错误。3.在叠加场中，带电粒子的运动轨迹一定是一条曲线。（×）解析：若初速度与场力平衡，可能做直线运动，错误。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相等方向相反。（√）解析：电场力与洛伦兹力平衡，正确。5.回旋加速器能加速所有带电粒子。（×）解析：仅适用于一定质量范围的带电粒子，错误。6.粒子在D形电极间的运动速度始终与电场方向垂直。（×）解析：电场方向在电极间变化，错误。7.粒子在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。8.粒子在电场中做类平抛运动时，水平方向做匀速直线运动。（√）解析：水平方向做匀速直线运动，正确。9.粒子在电场中做类平抛运动时，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。（√）解析：竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，正确。10.粒子的动能增加量等于电场力做的功。（√）解析：根据动能定理，正确。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。带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，在叠加场中可能做匀速直线运动或类平抛运动。2.简述回旋加速器的工作原理及其适用条件。解答：回旋加速器利用D形电极间的交变电场加速带电粒子，利用匀强磁场使粒子做匀速圆周运动。适用于一定质量范围的带电粒子，不适用于光子等无静止质量的粒子。3.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，且速度方向与电场、磁场方向满足一定关系。例如，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外时，粒子速度方向水平向右。4.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=mv²/R，且速度方向与磁场方向垂直。运动半径R=mv/qB，周期T=2πm/qB。5.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，粒子做匀变速直线运动。水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。6.简述带电粒子在叠加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，且速度方向与电场、磁场方向满足一定关系。例如，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里时，粒子速度方向水平向右。7.简述带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动的条件。解答：洛伦兹力提供向心力，且速度方向与磁场方向垂直。电场力与其他力平衡，例如重力与洛伦兹力平衡。8.简述带电粒子在叠加场中做类平抛运动的条件。解答：电场力恒定，粒子做匀变速直线运动。水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。电场力与洛伦兹力平衡，例如重力与洛伦兹力平衡。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=10⁴m/s进入一个宽度为d=0.1m的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=0.1T。若粒子能从磁场另一侧射出，求粒子的运动半径。解答：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R，解得R=mv/qB。假设粒子从左边界进入，圆心在右边界，则R=d=0.1m。解得mv/qB=0.1m，即m=0.1qB/v=0.1×1.6×10⁻¹⁹×0.1/10⁴=1.6×10⁻¹⁵kg。2.一带电粒子以速度v=10⁴m/s进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E=100N/C，磁感应强度为B=0.1T，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动，求粒子的电荷量。解答：粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R，电场力与洛伦兹力平衡，则qE=qvB，解得v=E/B=100/0.1=10⁴m/s。解得qE=qvB，即q=mv/(EB)=1.6×10⁻¹⁹×10⁴/(100×0.1)=6.4×10⁻¹⁶C。3.一带电粒子以速度v=10⁴m/s进入一个宽度为d=0.1m的匀强电场区域，电场强度为E=100N/C，粒子质量为m=1.6×10⁻²⁷kg，电荷量为q=1.6×10⁻¹⁹C。若粒子能从电场另一侧射出，且出射速度方向与入射速度方向相同，求粒子的运动时间。解答：粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。水平方向运动时间t=d/v=0.1/10⁴=10⁻³s。竖直方向加速度a=qE/m=1.6×10⁻¹⁹×100/1.6×10⁻²⁷=6.25×10¹⁴m/s²。竖直方向位移y=½at²=½×6.25×10¹⁴×(10⁻³)²=3.125×10⁻⁵m。出射速度v'²=v²+2ad=10⁴²+2×6.25×10¹⁴×3.125×10⁻⁵=1.025×10⁸m²/s²，解得v'=10²⁵m/s。4.一带电粒子以速度v=10⁴m/s进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E=100N/C，磁感应强度为B=0.1T，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外。若粒子恰好在纸面内做匀速直线运动，求粒子的动能。解答：粒子做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB，解得v=E/B=100/0.1=10⁴m/s。动能等于½mv²=½×1.6×10⁻²⁷×(10⁴)²=8×10⁻²⁵J。5.一带电粒子以速度v=10⁴m/s进入一个宽度为d=0.1m的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=0.1T。若粒子能从磁场另一侧射出，求粒子的运动时间。解答：粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期T=2πm/qB。假设粒子从左边界进入，圆心在右边界，则圆心角为θ=π，运动时间t=θT/2π=πT/2=πm/(2qB)。解得t=π×1.6×10⁻²⁷/(2×1.6×10⁻¹⁹×0.1)=π×10⁻⁷s≈3.14×10⁻⁷s。6.一带电粒子以速度v=10⁴m/s进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E=100N/C，磁感应强度为B=0.1T，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动，求粒子的运动半径。解答：粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R，电场力与洛伦兹力平衡，则qE=qvB，解得v=E/B=100/0.1=10⁴m/s。解得R=mv/qB=1.6×10⁻²⁷×10⁴/(1.6×10⁻¹⁹×0.1)=1m。7.一带电粒子以速度v=10⁴m/s进入一个宽度为d=0.1m的匀强电场区域，电场强度为E=100N/C，粒子质量为m=1.6×10⁻²⁷kg，电荷量为q=1.6×10⁻¹⁹C。若粒子能从电场另一侧射出，且出射速度方向与入射速度方向相同，求粒子的动能增加量。解答：动能增加量ΔEk=½mv'²-½mv²=½m(2ad)=qEd=1.6×10⁻¹⁹×100×0.1=1.6×10⁻¹⁷J。8.一带电粒子以速度v=10⁴m/s进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E=100N/C，磁感应强度为B=0.1T，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外。若粒子恰好在纸面内做匀速直线运动，求粒子的电荷量。解答：粒子做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力平衡，即qE=qvB，解得q=mv/(EB)=1.6×10⁻²⁷×10⁴/(100×0.1)=6.4×10⁻¹⁶C。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.B3.B4.B5.C6.D7.B8.B9.C10.D二、填空题1.mv/(qB)2.E/B3.d/v4.½mv²5.v6.mv/(qB)7.qEd8.E/B