2026年廣東省部編版高二物理選修三第三章習題解析

2026年廣東省部編版高二物理選修三第三章習題解析一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.在研究帶電粒子在復合場中的運動時，下列說法正確的是（）A.洛倫茲力始終不做功，因為它的方向始終與粒子速度方向垂直B.當帶電粒子僅受洛倫茲力作用時，其動能可能增加C.在重力場和電場同時存在的區域，帶電粒子的運動軌跡一定是一條拋物線D.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時，其電勢能可能發生變化參考答案：A解析：洛倫茲力始終垂直于粒子速度方向，不做功，因此A正確。帶電粒子僅受洛倫茲力作用時，速度大小不變，動能不變，B錯誤。重力場和電場疊加時，若粒子所受合力為恒力，運動軌跡才可能是拋物線，C錯誤。帶電粒子在磁場中運動時，電勢能不變，D錯誤。2.如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場中，磁場磁感應強度為B。當小球從平衡位置偏轉θ角后由靜止釋放，下列說法正確的是（）A.小球運動過程中機械能守恒B.小球運動到最低點時，細線拉力大小為mg+qBLsinθC.小球運動到最低點時，速度方向與洛倫茲力方向相反D.小球運動過程中，電勢能始終轉化為動能參考答案：B解析：小球受重力、細線拉力和洛倫茲力，洛倫茲力不做功，機械能守恒，A正確。最低點時，細線拉力F=mg+qBLsinθ，B正確。最低點時，速度方向與洛倫茲力方向垂直，C錯誤。小球在最高點和最低點之間運動時，動能和電勢能相互轉化，D錯誤。3.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為-q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球做類平拋運動，加速度大小為qE/mB.小球在電場中運動的時間取決于速度v0和電場強度EC.小球在電場中運動過程中，電勢能始終增加D.小球在電場中運動過程中，動能始終減少參考答案：B解析：小球受電場力F=qE，加速度a=F/m=qE/m，A正確。運動時間t=x/v0，x=1/2at2，t=v0/√(2qE/m)，B正確。電場力做負功，電勢能增加，C正確。動能變化取決于電場力做功情況，D錯誤。4.一個質量為m、電荷量為+q的粒子，以速度v0垂直進入一個磁感應強度為B的勻強磁場中，下列說法正確的是（）A.粒子做勻速圓周運動，半徑為mv0/BB.粒子做勻速圓周運動，周期為2πm/qBC.粒子做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力D.粒子做勻速圓周運動時，電勢能可能發生變化參考答案：C解析：洛倫茲力提供向心力，F=qvB=mv2/R，R=mv0/B，A正確。周期T=2πR/v0=2πm/qB，B正確。洛倫茲力提供向心力，C正確。粒子僅受洛倫茲力，電勢能不變，D錯誤。5.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為+q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球做類平拋運動，加速度大小為qE/mB.小球在電場中運動的時間取決于速度v0和電場強度EC.小球在電場中運動過程中，電勢能始終增加D.小球在電場中運動過程中，動能始終減少參考答案：B解析：小球受電場力F=qE，加速度a=F/m=qE/m，A正確。運動時間t=x/v0，x=1/2at2，t=v0/√(2qE/m)，B正確。電場力做負功，電勢能增加，C正確。動能變化取決于電場力做功情況，D錯誤。6.如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場中，磁場磁感應強度為B。當小球從平衡位置偏轉θ角后由靜止釋放，下列說法正確的是（）A.小球運動過程中機械能守恒B.小球運動到最低點時，細線拉力大小為mg+qBLsinθC.小球運動到最低點時，速度方向與洛倫茲力方向相反D.小球運動過程中，電勢能始終轉化為動能參考答案：B解析：小球受重力、細線拉力和洛倫茲力，洛倫茲力不做功，機械能守恒，A正確。最低點時，細線拉力F=mg+qBLsinθ，B正確。最低點時，速度方向與洛倫茲力方向垂直，C錯誤。小球在最高點和最低點之間運動時，動能和電勢能相互轉化，D錯誤。7.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為-q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球做類平拋運動，加速度大小為qE/mB.小球在電場中運動的時間取決于速度v0和電場強度EC.小球在電場中運動過程中，電勢能始終增加D.小球在電場中運動過程中，動能始終減少參考答案：B解析：小球受電場力F=qE，加速度a=F/m=qE/m，A正確。運動時間t=x/v0，x=1/2at2，t=v0/√(2qE/m)，B正確。電場力做負功，電勢能增加，C正確。動能變化取決于電場力做功情況，D錯誤。8.一個質量為m、電荷量為+q的粒子，以速度v0垂直進入一個磁感應強度為B的勻強磁場中，下列說法正確的是（）A.粒子做勻速圓周運動，半徑為mv0/BB.粒子做勻速圓周運動，周期為2πm/qBC.粒子做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力D.粒子做勻速圓周運動時，電勢能可能發生變化參考答案：C解析：洛倫茲力提供向心力，F=qvB=mv2/R，R=mv0/B，A正確。周期T=2πR/v0=2πm/qB，B正確。洛倫茲力提供向心力，C正確。粒子僅受洛倫茲力，電勢能不變，D錯誤。9.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為+q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球做類平拋運動，加速度大小為qE/mB.小球在電場中運動的時間取決于速度v0和電場強度EC.小球在電場中運動過程中，電勢能始終增加D.小球在電場中運動過程中，動能始終減少參考答案：B解析：小球受電場力F=qE，加速度a=F/m=qE/m，A正確。運動時間t=x/v0，x=1/2at2，t=v0/√(2qE/m)，B正確。電場力做負功，電勢能增加，C正確。動能變化取決于電場力做功情況，D錯誤。10.如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場中，磁場磁感應強度為B。當小球從平衡位置偏轉θ角后由靜止釋放，下列說法正確的是（）A.小球運動過程中機械能守恒B.小球運動到最低點時，細線拉力大小為mg+qBLsinθC.小球運動到最低點時，速度方向與洛倫茲力方向相反D.小球運動過程中，電勢能始終轉化為動能參考答案：B解析：小球受重力、細線拉力和洛倫茲力，洛倫茲力不做功，機械能守恒，A正確。最低點時，細線拉力F=mg+qBLsinθ，B正確。最低點時，速度方向與洛倫茲力方向垂直，C錯誤。小球在最高點和最低點之間運動時，動能和電勢能相互轉化，D錯誤。二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.一個質量為m、電荷量為+q的粒子，以速度v0垂直進入一個磁感應強度為B的勻強磁場中，粒子做勻速圓周運動的半徑為______，周期為______。參考答案：mv0/B，2πm/qB解析：洛倫茲力提供向心力，F=qvB=mv2/R，R=mv0/B。周期T=2πR/v0=2πm/qB。2.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為-q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，小球做類平拋運動的加速度大小為______，運動時間為______。參考答案：qE/m，v0/√(2qE/m)解析：電場力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。水平方向運動時間t=x/v0，x=1/2at2，t=v0/√(2qE/m)。3.一個質量為m、電荷量為+q的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場中，磁場磁感應強度為B。當小球從平衡位置偏轉θ角后由靜止釋放，小球運動到最低點時，速度大小為______，細線拉力大小為______。參考答案：√(2gL(1-cosθ))，mg+qBLsinθ解析：機械能守恒，mgh=1/2mv2，v=√(2gL(1-cosθ))。最低點時，細線拉力F=mg+qBLsinθ。4.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為+q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，小球在電場中運動過程中，電勢能的變化量為______，動能的變化量為______。參考答案：qEx，-qEx解析：電場力做負功，電勢能增加qEx，動能減少qEx。5.一個質量為m、電荷量為+q的粒子，以速度v0垂直進入一個磁感應強度為B的勻強磁場中，粒子做勻速圓周運動的角速度為______，向心加速度為______。參考答案：qB/m，qvB2/R解析：角速度ω=v/R=mv0/(mv0/B)=qB/m。向心加速度a=v2/R=qvB2/R。6.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為-q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，小球在電場中運動過程中，電勢能的變化量為______，動能的變化量為______。參考答案：qEx，-qEx解析：電場力做負功，電勢能增加qEx，動能減少qEx。7.一個質量為m、電荷量為+q的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場中，磁場磁感應強度為B。當小球從平衡位置偏轉θ角后由靜止釋放，小球運動到最低點時，速度大小為______，細線拉力大小為______。參考答案：√(2gL(1-cosθ))，mg+qBLsinθ解析：機械能守恒，mgh=1/2mv2，v=√(2gL(1-cosθ))。最低點時，細線拉力F=mg+qBLsinθ。8.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為+q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，小球做類平拋運動的加速度大小為______，運動時間為______。參考答案：qE/m，v0/√(2qE/m)解析：電場力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。水平方向運動時間t=x/v0，x=1/2at2，t=v0/√(2qE/m)。9.一個質量為m、電荷量為+q的粒子，以速度v0垂直進入一個磁感應強度為B的勻強磁場中，粒子做勻速圓周運動的半徑為______，周期為______。參考答案：mv0/B，2πm/qB解析：洛倫茲力提供向心力，F=qvB=mv2/R，R=mv0/B。周期T=2πR/v0=2πm/qB。10.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為-q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，小球在電場中運動過程中，電勢能的變化量為______，動能的變化量為______。參考答案：qEx，-qEx解析：電場力做負功，電勢能增加qEx，動能減少qEx。三、判斷題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.洛倫茲力始終不做功，因為它的方向始終與粒子速度方向垂直。參考答案：正確解析：洛倫茲力方向始終垂直于速度方向，不做功。2.當帶電粒子僅受洛倫茲力作用時，其動能可能增加。參考答案：錯誤解析：洛倫茲力不做功，動能不變。3.在重力場和電場同時存在的區域，帶電粒子的運動軌跡一定是一條拋物線。參考答案：錯誤解析：若合力不為恒力，軌跡不是拋物線。4.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時，其電勢能可能發生變化。參考答案：錯誤解析：僅受洛倫茲力，電勢能不變。5.小球做類平拋運動時，加速度大小為qE/m。參考答案：正確解析：電場力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。6.小球在電場中運動的時間取決于速度v0和電場強度E。參考答案：正確解析：t=x/v0，x=1/2at2，t=v0/√(2qE/m)。7.小球在電場中運動過程中，電勢能始終增加。參考答案：正確解析：電場力做負功，電勢能增加。8.小球在電場中運動過程中，動能始終減少。參考答案：錯誤解析：動能變化取決于電場力做功情況。9.粒子做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力。參考答案：正確解析：洛倫茲力提供向心力。10.粒子做勻速圓周運動時，電勢能可能發生變化。參考答案：錯誤解析：僅受洛倫茲力，電勢能不變。四、簡答題（本大題共8小題，每小題2分，共16分）1.簡述洛倫茲力的特點及其對帶電粒子運動的影響。解答：洛倫茲力方向始終垂直于粒子速度方向，不做功，只改變粒子速度方向，不改變速度大小。帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動或螺旋運動。2.解釋為什么帶電粒子在重力場和電場疊加的區域，運動軌跡不一定是一條拋物線。解答：若合力不為恒力，如帶電粒子同時受洛倫茲力，軌跡不是拋物線。3.說明帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的條件及公式。解答：條件：洛倫茲力提供向心力。公式：qvB=mv2/R，R=mv0/B，T=2πm/qB。4.分析帶電粒子在水平方向的勻強電場中做類平拋運動的條件及公式。解答：條件：電場力恒定，速度方向與電場方向垂直。公式：a=qE/m，t=v0/√(2qE/m)，x=1/2at2。5.解釋為什么帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時，電勢能不變。解答：僅受洛倫茲力，不做功，電勢能不變。6.說明帶電粒子在重力場和電場疊加的區域，運動軌跡可能是拋物線的條件。解答：條件：合力為恒力，且初速度方向與合力方向垂直。7.分析帶電粒子在水平方向的勻強電場中做類平拋運動的加速度大小及方向。解答：加速度大小a=qE/m，方向沿電場方向。8.解釋為什么帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力。解答：洛倫茲力方向指向圓心，大小F=qvB，提供向心力mv2/R。五、應用題（本大題共8小題，每小題4分，共24分）1.一個質量為m、電荷量為+q的粒子，以速度v0垂直進入一個磁感應強度為B的勻強磁場中，求粒子做勻速圓周運動的半徑和周期。解答：洛倫茲力提供向心力，qvB=mv2/R，R=mv0/B。周期T=2πR/v0=2πm/qB。2.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為-q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，求小球做類平拋運動的加速度大小和運動時間。解答：電場力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。水平方向運動時間t=x/v0，x=1/2at2，t=v0/√(2qE/m)。3.一個質量為m、電荷量為+q的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場中，磁場磁感應強度為B。當小球從平衡位置偏轉θ角后由靜止釋放，求小球運動到最低點時速度大小和細線拉力大小。解答：機械能守恒，mgh=1/2mv2，v=√(2gL(1-cosθ))。最低點時，細線拉力F=mg+qBLsinθ。4.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為+q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，求小球在電場中運動過程中電勢能的變化量和動能的變化量。解答：電場力做負功，電勢能增加qEx，動能減少qEx。5.一個質量為m、電荷量為+q的粒子，以速度v0垂直進入一個磁感應強度為B的勻強磁場中，求粒子做勻速圓周運動的角速度和向心加速度。解答：角速度ω=v/R=mv0/(mv0/B)=qB/m。向心加速度a=v2/R=qvB2/R。6.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為-q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，求小球在電場中運動過程中電勢能的變化量和動能的變化量。解答：電場力做負功，電勢能增加qEx，動能減少qEx。7.一個質量為m、電荷量為+q的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場中，磁場磁感應強度為B。當小球從平衡位置偏轉θ角后由靜止釋放，求小球運動到最低點時速度大小和細線拉力大小。解答：機械能守恒，mgh=1/2mv2，v=√(2gL(1-cosθ))。最低點時，細線拉力F=mg+qBLsinθ。8.在一個水平方向的勻強電場中，一個質量為m、電荷量為+q的小球以速度v0沿電場方向射入，不計空氣阻力，求小球做類平拋運動的加速度大小和運動時間。解答：電場力F=qE，加速度a=F/m=qE/m。水平方向運動時間t=x/v0，x=1/2at2，t=v0/√(2qE/m)。【標準答案及解析】一、單項選擇題1.A2.B3.B4.C5.B6.B7.B8.C9.B10.B二、填空題1.R=mv0/B，T=