2025-2026年天津市北师大版高二物理选修三第三章测试卷

2025-2026年天津市北师大版高二物理选修三第三章测试卷一、单选题（总共10题，每题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，因为其方向与粒子速度方向垂直B.当带电粒子仅受洛伦兹力作用时，其动能会发生变化C.在重力场与电场的叠加场中，带电粒子的运动轨迹一定是抛物线D.带电粒子在正交的匀强磁场和匀强电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：选项A正确，洛伦兹力方向始终垂直于速度方向，不做功；选项B错误，洛伦兹力不做功，动能不变；选项C错误，仅受重力和电场力时若初速度方向与场强方向不共线，轨迹为类抛物线；选项D错误，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或负电，且电场力与洛伦兹力方向可能不相反。2.一质量为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B中，当小球在垂直于磁场的平面内做小角度摆动时，下列说法正确的是（）A.小球摆动过程中机械能守恒B.小球经过最低点时，细线拉力大于重力C.小球摆动周期与磁场强度B无关D.小球摆动过程中洛伦兹力始终不做功解析：选项A正确，系统只有重力和细线拉力做功，机械能守恒；选项B错误，最低点时细线拉力等于重力加上向心力，即F=mgtanθ+mv²/L；选项C错误，磁场会改变摆动周期，周期公式为T=2π√(L/g)×√(1+(qBL/mg)²)；选项D错误，若小球速度方向与磁场方向不垂直，洛伦兹力会做功。3.如图所示，两平行金属板间存在匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为-q的粒子从左端以速度v₀沿垂直于电场方向射入，下列说法正确的是（）A.粒子进入复合场后做匀速直线运动B.粒子进入复合场后做类平抛运动C.若v₀=√(mE/Bq)，粒子将沿直线运动D.若v₀<√(mE/Bq)，粒子将向上偏转解析：选项A错误，粒子受电场力和洛伦兹力，合力不为零；选项B正确，电场力与洛伦兹力平衡时粒子做匀速直线运动，否则做类平抛运动；选项C正确，当v₀=√(mE/Bq)时，电场力与洛伦兹力大小相等方向相反；选项D错误，若v₀<√(mE/Bq)，电场力大于洛伦兹力，粒子向下偏转。4.一带电粒子以速度v₀垂直进入磁感应强度为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的半径与速度成正比B.粒子做匀速圆周运动的周期与速度成正比C.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，动能会发生变化解析：选项A正确，r=mvl/Bq，半径与速度成正比；选项B错误，T=2πm/Bq，周期与速度无关；选项C正确，洛伦兹力提供向心力F=qvB=mv²/r；选项D错误，洛伦兹力不做功，动能不变。5.一带电粒子以速度v₀进入一个边界为圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子质量为m、电荷量为+q，下列说法正确的是（）A.若v₀方向与半径成45°角，粒子将做半圆运动B.若v₀方向与半径成30°角，粒子将做完整的圆周运动C.粒子进入磁场后，速度大小和方向均不变D.粒子离开磁场时，速度方向与进入时速度方向相同解析：选项A正确，v₀与半径成45°角时，速度可分解为沿半径方向和垂直半径方向，沿半径方向速度分量v₀cos45°做圆周运动，垂直分量v₀sin45°做匀速直线运动，合成轨迹为半圆；选项B错误，v₀与半径成30°角时，速度可分解为沿半径方向和垂直半径方向，沿半径方向速度分量v₀cos30°做圆周运动，垂直分量v₀sin30°做匀速直线运动，合成轨迹为螺旋线；选项C正确，洛伦兹力不做功，速度大小不变，方向不断改变；选项D正确，洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度大小，粒子离开磁场时速度方向与进入时速度方向相同。6.一带电粒子以速度v₀进入一个边界为矩形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，粒子质量为m、电荷量为-q，下列说法正确的是（）A.若v₀方向与边界平行，粒子将做匀速直线运动B.若v₀方向与边界垂直，粒子将做类平抛运动C.粒子进入磁场后，动能会发生变化D.粒子离开磁场时，速度方向与进入时速度方向相同解析：选项A正确，v₀与边界平行时，速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，做匀速直线运动；选项B错误，v₀与边界垂直时，粒子做匀速圆周运动；选项C正确，洛伦兹力不做功，动能不变；选项D错误，若v₀与边界成角度，粒子离开磁场时速度方向与进入时速度方向不同。7.一带电粒子以速度v₀进入一个边界为三角形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子质量为m、电荷量为+q，下列说法正确的是（）A.若v₀方向与三角形一边平行，粒子将做匀速直线运动B.若v₀方向与三角形一边垂直，粒子将做类平抛运动C.粒子进入磁场后，动能会发生变化D.粒子离开磁场时，速度方向与进入时速度方向相同解析：选项A正确，v₀与三角形一边平行时，速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，做匀速直线运动；选项B错误，v₀与三角形一边垂直时，粒子做匀速圆周运动；选项C正确，洛伦兹力不做功，动能不变；选项D错误，若v₀与三角形一边成角度，粒子离开磁场时速度方向与进入时速度方向不同。8.一带电粒子以速度v₀进入一个边界为矩形的匀强电场区域，电场强度为E，方向竖直向上，粒子质量为m、电荷量为-q，下列说法正确的是（）A.若v₀方向与边界平行，粒子将做匀速直线运动B.若v₀方向与边界垂直，粒子将做类平抛运动C.粒子进入电场后，动能会发生变化D.粒子离开电场时，速度方向与进入时速度方向相同解析：选项A正确，v₀与边界平行时，速度方向与电场方向平行，不受电场力，做匀速直线运动；选项B正确，v₀与边界垂直时，粒子做类平抛运动；选项C正确，电场力做功，动能会变化；选项D错误，若v₀与边界成角度，粒子离开电场时速度方向与进入时速度方向不同。9.一带电粒子以速度v₀进入一个边界为圆形的匀强电场区域，电场强度为E，方向垂直纸面向外，粒子质量为m、电荷量为+q，下列说法正确的是（）A.若v₀方向与半径成45°角，粒子将做类平抛运动B.若v₀方向与半径成30°角，粒子将做类平抛运动C.粒子进入电场后，动能会发生变化D.粒子离开电场时，速度方向与进入时速度方向相同解析：选项A正确，v₀与半径成45°角时，速度可分解为沿半径方向和垂直半径方向，沿半径方向速度分量v₀cos45°做类平抛运动，垂直分量v₀sin45°做匀速直线运动，合成轨迹为类平抛运动；选项B错误，v₀与半径成30°角时，速度可分解为沿半径方向和垂直半径方向，沿半径方向速度分量v₀cos30°做类平抛运动，垂直分量v₀sin30°做匀速直线运动，合成轨迹为类平抛运动；选项C正确，电场力做功，动能会变化；选项D错误，若v₀与半径成角度，粒子离开电场时速度方向与进入时速度方向不同。10.一带电粒子以速度v₀进入一个边界为三角形的匀强电场区域，电场强度为E，方向竖直向上，粒子质量为m、电荷量为-q，下列说法正确的是（）A.若v₀方向与三角形一边平行，粒子将做匀速直线运动B.若v₀方向与三角形一边垂直，粒子将做类平抛运动C.粒子进入电场后，动能会发生变化D.粒子离开电场时，速度方向与进入时速度方向相同解析：选项A正确，v₀与三角形一边平行时，速度方向与电场方向平行，不受电场力，做匀速直线运动；选项B正确，v₀与三角形一边垂直时，粒子做类平抛运动；选项C正确，电场力做功，动能会变化；选项D错误，若v₀与三角形一边成角度，粒子离开电场时速度方向与进入时速度方向不同。二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.一质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v₀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r，则粒子做匀速圆周运动的周期为________。2.一质量为m、电荷量为-q的粒子，以速度v₀进入一个电场强度为E的匀强电场中，粒子做类平抛运动的加速度大小为________。3.一质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v₀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r，则粒子做匀速圆周运动的角速度为________。4.一质量为m、电荷量为-q的粒子，以速度v₀进入一个电场强度为E的匀强电场中，粒子做类平抛运动的水平射程为L，则粒子做类平抛运动的时间为________。5.一质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v₀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r，则粒子做匀速圆周运动的动能大小为________。6.一质量为m、电荷量为-q的粒子，以速度v₀进入一个电场强度为E的匀强电场中，粒子做类平抛运动的竖直方向位移为h，则粒子做类平抛运动的时间为________。7.一质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v₀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r，则粒子做匀速圆周运动的向心力大小为________。8.一质量为m、电荷量为-q的粒子，以速度v₀进入一个电场强度为E的匀强电场中，粒子做类平抛运动的水平方向速度为v₀x，则粒子做类平抛运动的水平射程为________。9.一质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v₀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r，则粒子做匀速圆周运动的线速度大小为________。10.一质量为m、电荷量为-q的粒子，以速度v₀进入一个电场强度为E的匀强电场中，粒子做类平抛运动的竖直方向速度为v₀y，则粒子做类平抛运动的竖直方向位移为________。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.带电粒子在复合场中运动时，洛伦兹力始终不做功。（）2.带电粒子在重力场与电场的叠加场中，运动轨迹一定是抛物线。（）3.带电粒子在正交的匀强磁场和匀强电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。（）4.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。（）5.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，动能会发生变化。（）6.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时，电场力做功，动能会变化。（）7.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时，速度大小和方向均不变。（）8.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，速度方向不断改变。（）9.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时，加速度大小和方向均不变。（）10.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，周期与速度成正比。（）四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件及动力学分析。2.简述带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的条件及动力学分析。3.简述带电粒子在复合场中运动的条件及动力学分析。4.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式及影响因素。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.一质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v₀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r，求粒子做匀速圆周运动的周期T。2.一质量为m、电荷量为-q的粒子，以速度v₀进入一个电场强度为E的匀强电场中，粒子做类平抛运动的水平射程为L，求粒子做类平抛运动的时间t。3.一质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v₀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r，求粒子做匀速圆周运动的向心力大小F。4.一质量为m、电荷量为-q的粒子，以速度v₀进入一个电场强度为E的匀强电场中，粒子做类平抛运动的竖直方向位移为h，求粒子做类平抛运动的时间t。【标准答案及解析】一、单选题1.A2.A3.C4.A5.A6.A7.A8.B9.A10.A二、填空题1.T=2πm/(qB)2.a=qE/m3.ω=qB/m4.t=L/v₀x5.E_k=½mv₀²6.t=2h/g7.F=mv₀²/r8.x=v₀x²/g9.v₀=rω10.h=½v₀y²t²/g三、判断题1.√2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.×四、简答题1.条件：带电粒子速度方向与磁场方向垂直。动力学分析：洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/r，周期公式为T=2πm/(qB)。2.条件：带电粒子速度方向与电场方向垂直。动力学分析：电场力做功，F=qE，加速度a=qE/m，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。3.条件：带电粒子受重力、电场