2025-2026年天津市苏教版高三物理选修三第七章测试卷

2025-2026年天津市苏教版高三物理选修三第七章测试卷一、单选题（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（）在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v垂直于磁场方向运动，同时受到一个方向与速度方向成θ角的恒定外力F的作用，粒子将做（）A.匀速直线运动B.变速直线运动C.匀速圆周运动D.平抛运动解析：粒子同时受到洛伦兹力Fm和恒定外力F的作用，由于洛伦兹力始终垂直于速度方向，外力F与速度方向成θ角，因此合力不为零且方向随速度变化，粒子不可能做匀速直线运动或匀速圆周运动。平抛运动要求水平方向不受力，竖直方向受重力，而本题中粒子受恒定外力F，不符合平抛运动条件。正确答案为变速曲线运动，但选项中未给出，故本题无法在现有选项中选出正确答案。2.一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当小球从平衡位置偏转θ角后由静止释放，若不计空气阻力，则小球第一次回到平衡位置时（）A.动能为零B.动量大小为√(mgL(1-cosθ))C.细线张力为零D.洛伦兹力为零解析：小球在磁场中受重力、细线拉力和洛伦兹力作用。从平衡位置偏转θ角释放后，重力做正功，洛伦兹力始终垂直速度方向不做功，细线拉力方向始终与速度方向夹角大于90°，做负功。根据动能定理，重力做功等于动能增加量，即动能不为零，A错误。根据机械能守恒，小球回到平衡位置时速度最大，动量不为零，动量大小为√(2mgL(1-cosθ))，B错误。细线拉力提供向心力，不为零，C错误。洛伦兹力大小为qvB，方向始终垂直速度方向，不为零，D错误。故本题所有选项均不正确。3.在一个水平方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场共同存在的区域，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v沿电场方向射入，若粒子恰能做匀速直线运动，则（）A.电场力与洛伦兹力大小相等B.电场力与洛伦兹力方向相反C.电场强度方向与电场力方向相同D.磁场方向不影响粒子运动解析：带电粒子在复合场中做匀速直线运动，说明合力为零。电场力方向与电场强度方向相同，洛伦兹力方向垂直速度方向。若电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，则电场力方向与速度方向垂直，粒子做曲线运动，A错误。电场力与洛伦兹力方向不可能相反，B错误。电场力方向与电场强度方向相同，C正确。磁场方向影响洛伦兹力方向，进而影响粒子运动，D错误。正确答案为C。4.一个电子以速度v垂直于磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，磁场中同时存在一个方向竖直向上的匀强电场，若电子做匀速直线运动，则（）A.电场力与洛伦兹力大小相等B.电场力与洛伦兹力方向相反C.电场强度大小为evBD.电场方向必须水平解析：电子做匀速直线运动，合力为零。电子受洛伦兹力方向垂直速度方向，电场力方向与电场强度方向相同。若电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，则电场力方向与速度方向垂直，电子做曲线运动，A错误。电场力与洛伦兹力方向不可能相反，B错误。根据平衡条件，电场力大小等于洛伦兹力大小，即eE=evB，电场强度大小为vB，C错误。电场方向可以是任意方向，只要电场力与洛伦兹力大小相等方向相反即可，D错误。故本题所有选项均不正确。5.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v垂直于磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，粒子在磁场中做匀速圆周运动，则（）A.粒子运动周期与速度大小无关B.粒子运动半径与速度大小成正比C.粒子运动周期与磁感应强度成正比D.粒子运动半径与磁感应强度成正比解析：带电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，轨道半径R=mv/qB。周期T=2πR/v=2πm/qB，A正确，B、D错误。周期T与磁感应强度B成反比，C错误。正确答案为A。6.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则（）A.粒子穿过磁场的时间为d/vB.粒子穿过磁场的时间为d/(vcosθ)C.粒子穿过磁场的时间与磁感应强度无关D.粒子穿过磁场的时间与速度大小无关解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与d、v无关，C正确，A、B、D错误。正确答案为C。7.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则（）A.粒子穿过磁场的时间为d/vB.粒子穿过磁场的时间为d/(vcosθ)C.粒子穿过磁场的时间与磁感应强度无关D.粒子穿过磁场的时间与速度大小无关解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与d、v无关，C正确，A、B、D错误。正确答案为C。8.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则（）A.粒子穿过磁场的时间为d/vB.粒子穿过磁场的时间为d/(vcosθ)C.粒子穿过磁场的时间与磁感应强度无关D.粒子穿过磁场的时间与速度大小无关解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与d、v无关，C正确，A、B、D错误。正确答案为C。9.一个质量为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，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则（）A.粒子穿过磁场的时间为d/vB.粒子穿过磁场的时间为d/(vcosθ)C.粒子穿过磁场的时间与磁感应强度无关D.粒子穿过磁场的时间与速度大小无关解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与d、v无关，C正确，A、B、D错误。正确答案为C。10.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则（）A.粒子穿过磁场的时间为d/vB.粒子穿过磁场的时间为d/(vcosθ)C.粒子穿过磁场的时间与磁感应强度无关D.粒子穿过磁场的时间与速度大小无关解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与d、v无关，C正确，A、B、D错误。正确答案为C。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垂直于磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，粒子做匀速圆周运动的周期为________。参考答案：T=2πm/qB解析：带电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，轨道半径R=mv/qB。周期T=2πR/v=2πm/qB。2.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v垂直于磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，粒子做匀速圆周运动的半径为________。参考答案：R=mv/qB解析：带电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，轨道半径R=mv/qB。3.一个质量为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，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则粒子穿过磁场的时间为________。参考答案：t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)。4.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则粒子穿过磁场的时间与磁感应强度B的关系为________。参考答案：t与B成反比解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与B成反比。5.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则粒子穿过磁场的时间与速度大小v的关系为________。参考答案：t与v无关解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与v无关。6.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则粒子穿过磁场的时间与入射角度θ的关系为________。参考答案：t与θ有关解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与θ有关。7.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则粒子穿过磁场的时间与轨道半径R的关系为________。参考答案：t与R成反比解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与R成反比。8.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则粒子穿过磁场的时间与周期T的关系为________。参考答案：t与T成正比解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与T成正比。9.一个质量为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，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则粒子穿过磁场的时间与洛伦兹力F的关系为________。参考答案：t与F无关解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与洛伦兹力F无关。10.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，则粒子穿过磁场的时间与质量m的关系为________。参考答案：t与m成正比解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与m成正比。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力始终不做功。（）参考答案：正确解析：洛伦兹力始终垂直于速度方向，根据功的定义，W=Flcosθ，由于θ=90°，洛伦兹力不做功。2.带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力大小一定相等。（）参考答案：错误解析：带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，合力为零，但电场力与洛伦兹力大小不一定相等，可能还有其他力的作用。3.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，周期与速度大小无关。（）参考答案：正确解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期T=2πm/qB，与速度大小无关。4.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，半径与速度大小成正比。（）参考答案：正确解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨道半径R=mv/qB，与速度大小成正比。5.带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力方向一定相反。（）参考答案：错误解析：带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，合力为零，但电场力与洛伦兹力方向不一定相反，可能还有其他力的作用。6.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，半径与磁感应强度成正比。（）参考答案：错误解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨道半径R=mv/qB，与磁感应强度成反比。7.带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力方向一定相同。（）参考答案：错误解析：带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，合力为零，但电场力与洛伦兹力方向不一定相同，可能还有其他力的作用。8.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，周期与磁感应强度成正比。（）参考答案：错误解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期T=2πm/qB，与磁感应强度成反比。9.带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力大小一定相等。（）参考答案：错误解析：带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，合力为零，但电场力与洛伦兹力大小不一定相等，可能还有其他力的作用。10.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，半径与质量成正比。（）参考答案：正确解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨道半径R=mv/qB，与质量成正比。四、简答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）1.简述带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件。参考答案：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件是：（1）粒子速度方向与磁场方向垂直；（2）粒子所受洛伦兹力提供向心力；（3）粒子所受其他力合力为零。解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件是：（1）粒子速度方向与磁场方向垂直，此时洛伦兹力最大；（2）粒子所受洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R；（3）粒子所受其他力合力为零，即重力与支持力平衡。2.简述带电粒子在复合场中做匀速直线运动的条件。参考答案：带电粒子在复合场中做匀速直线运动的条件是：（1）粒子速度方向与电场力方向垂直；（2）粒子所受洛伦兹力与电场力大小相等方向相反；（3）粒子所受其他力合力为零。解析：带电粒子在复合场中做匀速直线运动的条件是：（1）粒子速度方向与电场力方向垂直，此时电场力不做功；（2）粒子所受洛伦兹力与电场力大小相等方向相反，即qvB=qE；（3）粒子所受其他力合力为零，即重力与支持力平衡。3.简述带电粒子在复合场中做匀速圆周运动的条件。参考答案：带电粒子在复合场中做匀速圆周运动的条件是：（1）粒子速度方向与磁场方向垂直；（2）粒子所受洛伦兹力提供向心力；（3）粒子所受其他力合力为零。解析：带电粒子在复合场中做匀速圆周运动的条件是：（1）粒子速度方向与磁场方向垂直，此时洛伦兹力最大；（2）粒子所受洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R；（3）粒子所受其他力合力为零，即重力与支持力平衡。4.简述带电粒子在复合场中做匀速直线运动的条件。参考答案：带电粒子在复合场中做匀速直线运动的条件是：（1）粒子速度方向与电场力方向垂直；（2）粒子所受洛伦兹力与电场力大小相等方向相反；（3）粒子所受其他力合力为零。解析：带电粒子在复合场中做匀速直线运动的条件是：（1）粒子速度方向与电场力方向垂直，此时电场力不做功；（2）粒子所受洛伦兹力与电场力大小相等方向相反，即qvB=qE；（3）粒子所受其他力合力为零，即重力与支持力平衡。五、应用题（本大题共4小题，每小题6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垂直于磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，求粒子做匀速圆周运动的周期和半径。参考答案：周期T=2πm/qB，半径R=mv/qB。解析：带电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，轨道半径R=mv/qB。周期T=2πR/v=2πm/qB。2.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，求粒子穿过磁场的时间。参考答案：t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)。解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)。3.一个质量为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，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，求粒子穿过磁场的时间与磁感应强度B的关系。参考答案：t与B成反比。解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与B成反比。4.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v进入一个宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子穿出磁场时速度方向与入射方向夹角为θ，求粒子穿过磁场的时间与速度大小v的关系。参考答案：t与v无关。解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R，周期为T，根据几何关系，tanθ=R/(d-R)，解得R=d/(1+1/tanθ)。粒子在磁场中运动时间t为圆周运动四分之一周期，即t=T/4=πm/(2qB)。将R代入，t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)，与v无关。【标准答案及解析】一、单选题1.D2.B3.C4.无正确答案5.A6.C7.C8.C9.C10.C二、填空题1.T=2πm/qB2.R=mv/qB3.t=πm/(2qB)×(1+1/tanθ)4.t与B成反比5.t与v无关6.t与θ有关7.t与R成反比8.t与T成正比9.t与F无关10.t与m成正比三、判断题1.√2.×3.√4.√5.×6.×7.×8.×9.×10.√四、简答题1.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件是：（1）粒子速度方向与磁场方向垂直；（2）粒子所受洛伦兹力提供向心力；（3）粒子所受其他力合力为零。解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件是：（1）粒子速度方向与磁场方向垂直，此时洛伦兹力最大；（2）粒子所受洛伦兹力提供向心力，即qvB=mv²/R；（3）粒子所受其他力合力为零，即重力与支持力平衡。2.带电粒子在复合场中做匀速直线运动的条件是：（1）粒子速度方向与电场力方向垂直；（2）粒子所受洛伦兹力与电场力大小相等方向相反；（3）粒子所受其他力合力为零。解析：带电粒子在复合场中做匀速直线运动的条件是：（1）粒子速度方向与电场力方向垂直，此时电场力