2025-2026年江西省人教版高二物理选修三第三章同步练习题

2025-2026年江西省人教版高二物理选修三第三章同步练习题一、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.洛伦兹力对带电粒子始终不做功，因为其方向始终与速度方向垂直B.当带电粒子仅受洛伦兹力作用时，其动能会发生变化但动量保持不变C.在重力场和电场叠加的匀强场中，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，洛伦兹力不做功但改变速度方向，动量变化；选项C错误，仅当重力与电场力平衡时才为抛物线；选项D正确，电场力与洛伦兹力平衡时粒子做匀速直线运动。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电场E中，平衡时细线与竖直方向成θ角。下列说法正确的是（）A.小球所受电场力大小为qE，方向水平向右B.小球所受重力与电场力的合力方向沿细线方向C.细线的拉力大小为mg/cosθD.若撤去电场，小球将沿细线方向做直线运动解析：选项A正确，电场力方向与电场方向相同；选项B正确，重力与电场力的合力与细线拉力平衡；选项C错误，拉力大小为√(mg²+q²E²)；选项D错误，撤去电场后小球将做类平抛运动。3.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场B中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子离开磁场时速度方向偏转了30°，则粒子在磁场中运动的时间为（）A.d/(vB)B.d/(2vB)C.d/(√3vB)D.d/(vB√3)解析：选项A正确，粒子做匀速圆周运动，偏转角为30°对应圆心角60°，半径r=d/2，周期T=2πr/v=2πd/(2vB)=πd/vB，运动时间t=T/6=πd/(6vB)。4.在回旋加速器中，带电粒子每次通过狭缝时速度增加Δv，则下列说法正确的是（）A.粒子在D形盒中运动时，洛伦兹力提供向心力B.粒子离开加速器时的动能与加速电压成正比C.若将磁感应强度增大一倍，粒子离开时的动能变为原来的四倍D.回旋加速器适用于加速质量较大的粒子解析：选项A正确，洛伦兹力提供向心力；选项B错误，动能增加量与加速电压成正比；选项C错误，动能与磁感应强度平方成正比；选项D错误，回旋加速器适用于质量较小的粒子。5.如图所示，两平行金属板间存在匀强电场E和匀强磁场B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为+q的小球以速度v垂直进入场区，恰好做匀速直线运动。若撤去电场，小球将（）A.沿速度方向做匀加速直线运动B.沿速度方向做类平抛运动C.沿速度方向做匀速直线运动D.沿速度方向做变加速曲线运动解析：选项B正确，撤去电场后小球受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，轨迹为类平抛运动。6.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，周期为T。若将磁感应强度减小为原来的1/2，则粒子运动的周期将（）A.增加为2TB.减小为T/2C.保持不变D.无法确定解析：选项C正确，周期T=2πm/qB，与磁感应强度无关。7.在研究带电粒子在正交的匀强电场和磁场中运动时，下列说法正确的是（）A.粒子可能做匀速直线运动B.粒子可能做匀变速曲线运动C.粒子运动轨迹一定是圆D.粒子运动轨迹一定是抛物线解析：选项A正确，当电场力与洛伦兹力平衡时粒子做匀速直线运动；选项B错误，加速度恒定；选项C错误，轨迹为直线或圆；选项D错误，轨迹为直线或圆。8.如图所示，一质量为m、电荷量为+q的小球从绝缘光滑的倾角为θ的斜面顶端由静止释放，斜面置于水平方向的匀强电场E中，电场力大小等于重力。则小球下滑过程中（）A.小球做匀加速直线运动B.小球加速度大小为gC.小球加速度方向沿斜面向下D.小球机械能守恒解析：选项A正确，合力沿斜面向下，做匀加速运动；选项B正确，加速度a=(qE-mg)/m=g；选项C正确，加速度方向沿斜面向下；选项D错误，电场力做正功，机械能不守恒。9.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场B中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子离开磁场时速度方向偏转了θ角，则粒子在磁场中运动的时间为（）A.d/(vBsinθ)B.d/(vBcosθ)C.d/(vBtanθ)D.d/(vB)解析：选项A正确，偏转角θ对应圆心角2θ，半径r=d/(2sinθ)，周期T=2πr/v=2πd/(2vsinθ)=πd/(vsinθ)，运动时间t=T/2=πd/(2vsinθ)。10.在回旋加速器中，带电粒子每次通过狭缝时速度增加Δv，则下列说法正确的是（）A.粒子在D形盒中运动时，洛伦兹力提供向心力B.粒子离开加速器时的动能与加速电压成正比C.若将磁感应强度增大一倍，粒子离开时的动能变为原来的四倍D.回旋加速器适用于加速质量较大的粒子解析：选项A正确，洛伦兹力提供向心力；选项B错误，动能增加量与加速电压成正比；选项C错误，动能与磁感应强度平方成正比；选项D错误，回旋加速器适用于质量较小的粒子。二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场B中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子离开磁场时速度方向偏转了30°，则粒子在磁场中运动的时间为________。参考答案：πd/(6vB)解析：偏转角30°对应圆心角60°，半径r=d/2，周期T=2πr/v=2πd/(2vB)=πd/vB，运动时间t=T/6=πd/(6vB)。2.在回旋加速器中，带电粒子每次通过狭缝时速度增加Δv，则粒子离开加速器时的动能与加速电压的关系为________。参考答案：成正比解析：动能增加量ΔEk=qΔV，与加速电压ΔV成正比。3.一质量为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电场E中，平衡时细线与竖直方向成θ角。小球所受电场力大小为________。参考答案：mg/tanθ解析：平衡时，重力mg与电场力qE平衡，细线拉力T=√(mg²+q²E²)，电场力qE=mg/tanθ。4.在研究带电粒子在正交的匀强电场和磁场中运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，则粒子做________运动。参考答案：匀速直线解析：电场力与洛伦兹力平衡时，粒子不受合力，做匀速直线运动。5.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，周期为T。若将磁感应强度减小为原来的1/2，则粒子运动的周期将________。参考答案：保持不变解析：周期T=2πm/qB，与磁感应强度无关。6.在研究带电粒子在复合场中的运动时，洛伦兹力的方向可以用________定则判断。参考答案：左手（正电荷）或右手（负电荷）解析：正电荷用左手定则，负电荷用右手定则。7.一质量为m、电荷量为+q的小球从绝缘光滑的倾角为θ的斜面顶端由静止释放，斜面置于水平方向的匀强电场E中，电场力大小等于重力。则小球下滑过程中加速度大小为________。参考答案：g解析：合力沿斜面向下，做匀加速运动，加速度a=(qE-mg)/m=g。8.在回旋加速器中，带电粒子每次通过狭缝时速度增加Δv，则粒子在D形盒中运动时，洛伦兹力提供________。参考答案：向心力解析：洛伦兹力提供向心力，使粒子做匀速圆周运动。9.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场B中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子离开磁场时速度方向偏转了θ角，则粒子在磁场中运动的时间与磁感应强度的关系为________。参考答案：成反比解析：运动时间t=πd/(vsinθ)，与磁感应强度B成反比。10.在研究带电粒子在复合场中的运动时，电场力做功的特点是________。参考答案：与路径无关解析：电场力做功只与初末位置有关，与路径无关。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.洛伦兹力对带电粒子始终不做功，因为其方向始终与速度方向垂直。（√）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，其动能会发生变化但动量保持不变。（×）解析：洛伦兹力不做功但改变速度方向，动量变化。3.在重力场和电场叠加的匀强场中，带电粒子的运动轨迹一定是抛物线。（×）解析：仅当重力与电场力平衡时才为抛物线。4.带电粒子在正交的匀强磁场和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：电场力与洛伦兹力平衡时，粒子做匀速直线运动。5.回旋加速器适用于加速质量较大的粒子。（×）解析：回旋加速器适用于质量较小的粒子。6.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，周期与速度有关。（×）解析：周期T=2πm/qB，与速度无关。7.在研究带电粒子在复合场中的运动时，电场力做功只与初末位置有关，与路径无关。（√）解析：电场力做功只与初末位置有关，与路径无关。8.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场B中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子离开磁场时速度方向偏转了30°，则粒子在磁场中运动的时间为d/(vB)。（×）解析：运动时间t=πd/(6vB)，不是d/(vB)。9.在回旋加速器中，带电粒子每次通过狭缝时速度增加Δv，则粒子离开加速器时的动能与加速电压成正比。（√）解析：动能增加量ΔEk=qΔV，与加速电压ΔV成正比。10.在研究带电粒子在复合场中的运动时，重力与电场力的合力方向一定沿细线方向。（×）解析：合力方向不一定沿细线方向，取决于重力与电场力的相对大小。四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述回旋加速器的工作原理及其适用条件。参考答案：回旋加速器利用交变电场加速带电粒子，利用匀强磁场使粒子偏转做匀速圆周运动。适用条件是粒子质量较小，且磁场强度足够大。解析：回旋加速器通过交变电场和匀强磁场协同作用，使粒子在D形盒中做半圆周运动，每次通过狭缝时被电场加速，周期与速度无关，适用于质量较小的粒子。2.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场B中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子离开磁场时速度方向偏转了θ角，求粒子在磁场中运动的时间。参考答案：t=πd/(6vBsinθ)解析：偏转角θ对应圆心角60°，半径r=d/2，周期T=2πr/v=πd/vB，运动时间t=T/6=πd/(6vBsinθ)。3.在研究带电粒子在复合场中的运动时，如何判断粒子做直线运动或曲线运动？参考答案：若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动；若不平衡，粒子做曲线运动。解析：粒子做直线运动时，合力沿速度方向；粒子做曲线运动时，合力与速度方向不共线。4.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场B中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子离开磁场时速度方向偏转了θ角，求粒子在磁场中运动的半径。参考答案：r=d/(2sinθ)解析：偏转角θ对应圆心角60°，半径r=d/(2sinθ)。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.如图所示，一质量为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电场E中，平衡时细线与竖直方向成θ角。求小球所受电场力大小。参考答案：qE=mg/tanθ解析：平衡时，重力mg与电场力qE平衡，细线拉力T=√(mg²+q²E²)，电场力qE=mg/tanθ。2.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场B中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子离开磁场时速度方向偏转了30°，求粒子在磁场中运动的时间。参考答案：t=πd/(6vBsinθ)解析：偏转角30°对应圆心角60°，半径r=d/2，周期T=2πr/v=πd/vB，运动时间t=T/6=πd/(6vBsinθ)。3.在回旋加速器中，带电粒子每次通过狭缝时速度增加Δv，则粒子离开加速器时的动能与加速电压的关系为？参考答案：成正比解析：动能增加量ΔEk=qΔV，与加速电压ΔV成正比。4.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场B中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子离开磁场时速度方向偏转了θ角，求粒子在磁场中运动的半径。参考答案：r=d/(2sinθ)解析：偏转角θ对应圆心角60°，半径r=d/(2sinθ)。【标准答案及解析】一、单选题1.A2.B3.A4.D5.B6.C7.A8.A9.A10.A二、填空题1.πd/(6vB)2.成正比3.mg/tanθ4.匀速直线5.保持不变2.左手（正电荷）或右手（负电荷）7.g8.向心力3.成反比10.与路径无关三、判断题1.√2.×3.×4.√5.×6.