2026年河北省蘇教版高二物理選修三第三章習題解析

2026年河北省蘇教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，其動能會發生變化但動量保持不變C.在疊加場中，帶電粒子可能做勻速直線運動，但不可能做勻變速曲線運動D.分子間同時存在引力和斥力，當分子間距增大時，引力減小得更快2.如圖所示，質量為m、電荷量為+q的小球用絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場B中，當小球平衡時，細線與豎直方向的夾角為θ，下列說法正確的是（）A.小球受到的洛倫茲力大小為qBgsinθB.小球受到的合外力不為零，因此處于非平衡狀態C.若撤去磁場，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg/cosθD.若將磁場方向改為豎直向上，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg3.在研究帶電粒子在電場中的運動時，下列說法正確的是（）A.帶電粒子在等勢面上運動時，電場力不做功B.當帶電粒子僅受電場力作用時，其電勢能和動能之和保持不變C.在點電荷電場中，順著電場線方向移動正電荷，電勢能一定減小D.帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動時，其軌跡一定是拋物線4.如圖所示，兩平行金屬板間存在勻強電場和勻強磁場，電場強度為E，磁感應強度為B，且E和B的方向相互垂直。一質量為m、電荷量為+q的粒子以速度v0沿垂直于電場和磁場的方向射入，下列說法正確的是（）A.若v0滿足一定條件，粒子可能做勻速直線運動B.若E和B的方向改為相同，粒子仍能做勻速直線運動C.若粒子帶負電荷，仍能做勻速直線運動，但v0需滿足v0=EB/mD.若粒子以速度2v0射入，粒子仍能做勻速直線運動5.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.帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中運動時，其軌跡一定是圓B.當帶電粒子僅受洛倫茲力作用時，其運動軌跡一定是圓C.在疊加場中，帶電粒子可能做勻速直線運動，但不可能做勻變速曲線運動D.分子間同時存在引力和斥力，當分子間距增大時，引力減小得更快6.如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的帶電小球，用絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場B中，當小球平衡時，細線與豎直方向的夾角為θ，下列說法正確的是（）A.小球受到的洛倫茲力大小為qBgsinθB.小球受到的合外力不為零，因此處于非平衡狀態C.若撤去磁場，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg/cosθD.若將磁場方向改為豎直向上，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg7.在研究帶電粒子在電場中的運動時，下列說法正確的是（）A.帶電粒子在等勢面上運動時，電場力不做功B.當帶電粒子僅受電場力作用時，其電勢能和動能之和保持不變C.在點電荷電場中，順著電場線方向移動正電荷，電勢能一定減小D.帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動時，其軌跡一定是拋物線8.如圖所示，兩平行金屬板間存在勻強電場和勻強磁場，電場強度為E，磁感應強度為B，且E和B的方向相互垂直。一質量為m、電荷量為+q的粒子以速度v0沿垂直于電場和磁場的方向射入，下列說法正確的是（）A.若v0滿足一定條件，粒子可能做勻速直線運動B.若E和B的方向改為相同，粒子仍能做勻速直線運動C.若粒子帶負電荷，仍能做勻速直線運動，但v0需滿足v0=EB/mD.若粒子以速度2v0射入，粒子仍能做勻速直線運動9.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.帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中運動時，其軌跡一定是圓B.當帶電粒子僅受洛倫茲力作用時，其運動軌跡一定是圓C.在疊加場中，帶電粒子可能做勻速直線運動，但不可能做勻變速曲線運動D.分子間同時存在引力和斥力，當分子間距增大時，引力減小得更快10.如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的帶電小球，用絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場B中，當小球平衡時，細線與豎直方向的夾角為θ，下列說法正確的是（）A.小球受到的洛倫茲力大小為qBgsinθB.小球受到的合外力不為零，因此處于非平衡狀態C.若撤去磁場，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg/cosθD.若將磁場方向改為豎直向上，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg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的帶電粒子，以速度v0垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，其做勻速圓周運動的半徑為______，周期為______。2.如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的帶電小球，用絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場B中，當小球平衡時，細線與豎直方向的夾角為θ，此時小球受到的洛倫茲力大小為______，細線張力大小為______。3.在研究帶電粒子在電場中的運動時，一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從靜止開始被加速電場加速，電場電壓為U，其獲得的速度大小為______。4.如圖所示，兩平行金屬板間存在勻強電場和勻強磁場，電場強度為E，磁感應強度為B，且E和B的方向相互垂直。一質量為m、電荷量為+q的粒子以速度v0沿垂直于電場和磁場的方向射入，若粒子做勻速直線運動，則v0需滿足______。5.在研究帶電粒子在復合場中的運動時，一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，以速度v0進入一個同時存在勻強電場E和勻強磁場B的區域，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，若粒子做勻速直線運動，則v0的方向必須______。6.一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，以速度v0垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，其做勻速圓周運動的半徑為______，周期為______。7.如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的帶電小球，用絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場B中，當小球平衡時，細線與豎直方向的夾角為θ，此時小球受到的洛倫茲力大小為______，細線張力大小為______。8.在研究帶電粒子在電場中的運動時，一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從靜止開始被加速電場加速，電場電壓為U，其獲得的速度大小為______。9.如圖所示，兩平行金屬板間存在勻強電場和勻強磁場，電場強度為E，磁感應強度為B，且E和B的方向相互垂直。一質量為m、電荷量為+q的粒子以速度v0沿垂直于電場和磁場的方向射入，若粒子做勻速直線運動，則v0需滿足______。10.在研究帶電粒子在復合場中的運動時，一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，以速度v0進入一個同時存在勻強電場E和勻強磁場B的區域，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，若粒子做勻速直線運動，則v0的方向必須______。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。（）2.當帶電粒子僅受洛倫茲力作用時，其動能會發生變化但動量保持不變。（）3.在疊加場中，帶電粒子可能做勻速直線運動，但不可能做勻變速曲線運動。（）4.分子間同時存在引力和斥力，當分子間距增大時，引力減小得更快。（）5.帶電粒子在等勢面上運動時，電場力不做功。（）6.當帶電粒子僅受電場力作用時，其電勢能和動能之和保持不變。（）7.在點電荷電場中，順著電場線方向移動正電荷，電勢能一定減小。（）8.帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動時，其軌跡一定是拋物線。（）9.若E和B的方向改為相同，粒子仍能做勻速直線運動。（）10.若粒子帶負電荷，仍能做勻速直線運動，但v0需滿足v0=EB/m。（）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。2.解釋為什么帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中運動時，其軌跡可能是直線或曲線。3.說明帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動的條件及其運動特點。4.分析帶電粒子在疊加場中的運動特點，并舉例說明。5.解釋為什么帶電粒子在等勢面上運動時，電場力不做功。6.說明帶電粒子在點電荷電場中的電勢能變化規律。7.分析帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的條件及其運動特點。8.解釋為什么帶電粒子在復合場中可能做勻速直線運動。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的帶電粒子，以速度v0垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，求其做勻速圓周運動的半徑和周期。2.如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的帶電小球，用絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場B中，當小球平衡時，細線與豎直方向的夾角為θ，求小球受到的洛倫茲力大小和細線張力大小。3.一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從靜止開始被加速電場加速，電場電壓為U，求其獲得的速度大小。4.如圖所示，兩平行金屬板間存在勻強電場和勻強磁場，電場強度為E，磁感應強度為B，且E和B的方向相互垂直。一質量為m、電荷量為+q的粒子以速度v0沿垂直于電場和磁場的方向射入，求粒子做勻速直線運動的條件。5.在研究帶電粒子在復合場中的運動時，一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，以速度v0進入一個同時存在勻強電場E和勻強磁場B的區域，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，求粒子做勻速直線運動的條件。6.一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，以速度v0垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，求其做勻速圓周運動的半徑和周期。7.如圖所示，一個質量為m、電荷量為+q的帶電小球，用絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強磁場B中，當小球平衡時，細線與豎直方向的夾角為θ，求小球受到的洛倫茲力大小和細線張力大小。8.一個質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從靜止開始被加速電場加速，電場電壓為U，求其獲得的速度大小。【標準答案及解析】一、單項選擇題1.A解析：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。洛倫茲力的公式為F=qvBsinθ，其中θ是速度方向與磁場方向的夾角。當θ=90°時，洛倫茲力最大；當θ=0°或180°時，洛倫茲力為零。因此，洛倫茲力始終不做功。2.B解析：小球受到的合外力不為零，因此處于非平衡狀態。小球受到的力有重力、細線張力和洛倫茲力。當小球平衡時，這些力的合力為零。若撤去磁場，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg/cosθ。若將磁場方向改為豎直向上，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg。3.A解析：帶電粒子在等勢面上運動時，電場力不做功。等勢面上的電勢處處相等，因此電場力在等勢面上做功為零。當帶電粒子僅受電場力作用時，其電勢能和動能之和保持不變。在點電荷電場中，順著電場線方向移動正電荷，電勢能一定減小。帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動時，其軌跡一定是拋物線。4.A解析：若v0滿足一定條件，粒子可能做勻速直線運動。當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動。若E和B的方向改為相同，粒子仍能做勻速直線運動。若粒子帶負電荷，仍能做勻速直線運動，但v0需滿足v0=EB/m。若粒子以速度2v0射入，粒子仍能做勻速直線運動。5.A解析：帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中運動時，其軌跡一定是圓。當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動。當電場力和洛倫茲力大小不等時，粒子可能做曲線運動。在疊加場中，帶電粒子可能做勻速直線運動，但不可能做勻變速曲線運動。分子間同時存在引力和斥力，當分子間距增大時，引力減小得更快。6.B解析：小球受到的合外力不為零，因此處于非平衡狀態。小球受到的力有重力、細線張力和洛倫茲力。當小球平衡時，這些力的合力為零。若撤去磁場，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg/cosθ。若將磁場方向改為豎直向上，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg。7.A解析：帶電粒子在等勢面上運動時，電場力不做功。等勢面上的電勢處處相等，因此電場力在等勢面上做功為零。當帶電粒子僅受電場力作用時，其電勢能和動能之和保持不變。在點電荷電場中，順著電場線方向移動正電荷，電勢能一定減小。帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動時，其軌跡一定是拋物線。8.A解析：若v0滿足一定條件，粒子可能做勻速直線運動。當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動。若E和B的方向改為相同，粒子仍能做勻速直線運動。若粒子帶負電荷，仍能做勻速直線運動，但v0需滿足v0=EB/m。若粒子以速度2v0射入，粒子仍能做勻速直線運動。9.A解析：帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中運動時，其軌跡一定是圓。當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動。當電場力和洛倫茲力大小不等時，粒子可能做曲線運動。在疊加場中，帶電粒子可能做勻速直線運動，但不可能做勻變速曲線運動。分子間同時存在引力和斥力，當分子間距增大時，引力減小得更快。10.B解析：小球受到的合外力不為零，因此處于非平衡狀態。小球受到的力有重力、細線張力和洛倫茲力。當小球平衡時，這些力的合力為零。若撤去磁場，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg/cosθ。若將磁場方向改為豎直向上，小球仍能保持平衡，此時細線張力為mg。二、填空題1.qBv0/m，2πmv0/qB解析：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑為r=qBv0/m，周期為T=2πm/qB。2.qv0Bsinθ，mg/cosθ解析：小球受到的洛倫茲力大小為F=qv0Bsinθ，細線張力大小為T=mg/cosθ。3.√(2qU/m)解析：帶電粒子在加速電場中獲得的動能等于電場力做的功，即qU=1/2mv0^2，解得v0=√(2qU/m)。4.v0=EB/m解析：當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動，即qE=qv0B，解得v0=EB/m。5.垂直于電場方向解析：當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動，即qE=qv0B，解得v0=EB/m。6.qBv0/m，2πm/qB解析：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑為r=qBv0/m，周期為T=2πm/qB。7.qv0Bsinθ，mg/cosθ解析：小球受到的洛倫茲力大小為F=qv0Bsinθ，細線張力大小為T=mg/cosθ。8.√(2qU/m)解析：帶電粒子在加速電場中獲得的動能等于電場力做的功，即qU=1/2mv0^2，解得v0=√(2qU/m)。9.v0=EB/m解析：當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動，即qE=qv0B，解得v0=EB/m。10.垂直于電場方向解析：當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動，即qE=qv0B，解得v0=EB/m。三、判斷題1.√解析：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。洛倫茲力的公式為F=qvBsinθ，其中θ是速度方向與磁場方向的夾角。當θ=90°時，洛倫茲力最大；當θ=0°或180°時，洛倫茲力為零。因此，洛倫茲力始終不做功。2.×解析：當帶電粒子僅受洛倫茲力作用時，其動能保持不變，但動量會發生變化。洛倫茲力始終不做功，因此動能保持不變，但動量方向會發生變化。3.×解析：在疊加場中，帶電粒子可能做勻速直線運動，也可能做勻變速曲線運動。例如，當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動；當電場力和洛倫茲力大小不等時，粒子可能做曲線運動。4.×解析：分子間同時存在引力和斥力，當分子間距增大時，引力減小得較慢，斥力減小得更快。5.√解析：帶電粒子在等勢面上運動時，電場力不做功。等勢面上的電勢處處相等，因此電場力在等勢面上做功為零。6.√解析：當帶電粒子僅受電場力作用時，其電勢能和動能之和保持不變。這是因為在電場中，電場力做功等于電勢能的變化，而動能的變化等于電場力做的功。因此，電勢能和動能之和保持不變。7.√解析：在點電荷電場中，順著電場線方向移動正電荷，電勢能一定減小。這是因為電場力做正功，電勢能減小。8.√解析：帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動時，其軌跡一定是拋物線。這是因為在勻強電場中，電場力恒定，帶電粒子在垂直于電場方向做勻速直線運動，在平行于電場方向做勻加速直線運動，因此軌跡是拋物線。9.×解析：若E和B的方向改為相同，粒子不可能做勻速直線運動。因為此時電場力和洛倫茲力方向相同，粒子會受到一個合力，不可能做勻速直線運動。10.×解析：若粒子帶負電荷，仍能做勻速直線運動，但v0需滿足v0=EB/m。因為洛倫茲力的方向與正電荷相反，所以負電荷的洛倫茲力方向與正電荷相反，但大小相同。因此，v0需滿足v0=EB/m。四、簡答題1.洛倫茲力的特點是其方向始終與粒子速度方向垂直，因此始終不做功。洛倫茲力的大小為F=qvBsinθ，其中θ是速度方向與磁場方向的夾角。洛倫茲力對帶電粒子運動的影響是使其做勻速圓周運動或螺旋運動。2.帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中運動時，其軌跡可能是直線或曲線。當電場力和洛倫茲力大小相等、方向相反時，粒子可能做勻速直線運動；當電場力和洛倫茲力大小不等時，粒子可能做曲線運動。3.帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動的條件是電場力恒定，且粒子初速度垂直于電場方向。其運動特點是垂直于電場方向做勻速直線運動，平行于電場方向做勻