2026年重慶市蘇教版高二物理選修三第三章測試卷

2026年重慶市蘇教版高二物理選修三第三章測試卷一、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.在疊加場中，帶電粒子的運動軌跡一定是一條曲線D.帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力大小相等方向相反參考答案：A解析：洛倫茲力始終垂直于速度方向，不做功，因此A正確。帶電粒子僅受洛倫茲力時，速度方向不斷改變但大小不變，動能不變，B錯誤。帶電粒子在疊加場中若初速度與場力平衡，可能做直線運動，C錯誤。正交的勻強電場和磁場中做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力大小相等方向相反，但題目未說明粒子帶正電，若帶負電則方向相反，D錯誤。2.一帶電粒子以速度v進入一個正交的勻強電場和勻強磁場區域，電場強度為E，磁感應強度為B，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里。若粒子質量為m，電荷量為+q，則粒子在紙面內做勻速圓周運動時，下列說法正確的是（）A.粒子的速度大小為vB.粒子的速度大小為√(v2+qE/B)C.粒子的運動半徑為mv/BD.粒子的運動周期為2πm/qB參考答案：A解析：粒子進入復合場時，電場力與洛倫茲力平衡，即qE=qvB，解得v=E/B。粒子做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力，mv2/R=qvB，解得R=mvB。周期T=2πR/v=2πm/qB，但速度大小為E/B，而非√(v2+qE/B)，因此A正確，B、C、D錯誤。3.在研究帶電粒子在回旋加速器中的運動時，下列說法正確的是（）A.回旋加速器利用了電場加速、磁場偏轉的原理B.粒子在D形盒中的運動半徑逐漸增大C.粒子在回旋加速器中的最大動能與加速電壓有關D.回旋加速器可以加速所有帶電粒子參考答案：A解析：回旋加速器利用電場加速粒子，磁場偏轉粒子軌跡，A正確。粒子在D形盒中做半徑逐漸增大的螺旋線運動，B正確。但粒子最大動能與磁感應強度和D形盒半徑有關，與加速電壓無關，C錯誤。回旋加速器要求粒子速度不超過光速，且需要特定頻率的交變電場，D錯誤。4.一帶電粒子以速度v進入一個寬度為d的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m，電荷量為-q。若粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角為30°，則下列說法正確的是（）A.粒子在磁場中做類平拋運動B.粒子在磁場中做勻速圓周運動C.粒子在磁場中運動的軌跡為一段圓弧D.粒子在磁場中運動的軌跡為一段拋物線參考答案：C解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力。粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角為30°，說明粒子在磁場中轉過的圓心角為30°，軌跡為一段圓弧，C正確。粒子不受電場力，不做類平拋運動，B、D錯誤。5.在研究帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中的運動時，下列說法正確的是（）A.若粒子初速度方向與電場力方向相同，則粒子做勻加速直線運動B.若粒子初速度方向與電場力方向相反，則粒子做勻減速直線運動C.若粒子初速度方向與電場力方向垂直，則粒子做勻速直線運動D.若粒子初速度方向與電場力方向垂直，且洛倫茲力與電場力平衡，則粒子做勻速直線運動參考答案：D解析：若粒子初速度方向與電場力方向相同或相反，則粒子做變加速直線運動，A、B錯誤。若粒子初速度方向與電場力方向垂直，若不受洛倫茲力，則做類平拋運動，C錯誤。若洛倫茲力與電場力平衡，則粒子做勻速直線運動，D正確。6.一帶電粒子以速度v進入一個寬度為d的勻強電場區域，電場強度為E，粒子質量為m，電荷量為+q。若粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角為θ，則下列說法正確的是（）A.粒子在電場中做類平拋運動B.粒子在電場中做勻速直線運動C.粒子在電場中運動的軌跡為一段拋物線D.粒子在電場中運動的軌跡為一段直線參考答案：C解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動，電場力提供恒定加速度。粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角為θ，說明粒子在電場中運動的軌跡為一段拋物線，C正確。粒子受電場力作用，不可能做勻速直線運動，A、B、D錯誤。7.在研究帶電粒子在疊加場中的運動時，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做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力大小相等方向相反B.帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力大小相等方向相同C.帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力大小不相等D.帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力方向無關參考答案：A解析：帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力大小相等方向相反，A正確。若粒子帶負電，則電場力與洛倫茲力方向相同，B錯誤。若電場力與洛倫茲力大小不相等，粒子會做曲線運動，C錯誤。電場力與洛倫茲力方向與粒子電荷性質有關，D錯誤。8.一帶電粒子以速度v進入一個寬度為d的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m，電荷量為-q。若粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角為θ，則下列說法正確的是（）A.粒子在磁場中做類平拋運動B.粒子在磁場中做勻速圓周運動C.粒子在磁場中運動的軌跡為一段圓弧D.粒子在磁場中運動的軌跡為一段拋物線參考答案：C解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力。粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角為θ，說明粒子在磁場中轉過的圓心角為θ，軌跡為一段圓弧，C正確。粒子不受電場力，不做類平拋運動，B、D錯誤。9.在研究帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中的運動時，下列說法正確的是（）A.若粒子初速度方向與電場力方向相同，則粒子做勻加速直線運動B.若粒子初速度方向與電場力方向相反，則粒子做勻減速直線運動C.若粒子初速度方向與電場力方向垂直，則粒子做勻速直線運動D.若粒子初速度方向與電場力方向垂直，且洛倫茲力與電場力平衡，則粒子做勻速直線運動參考答案：D解析：若粒子初速度方向與電場力方向相同或相反，則粒子做變加速直線運動，A、B錯誤。若粒子初速度方向與電場力方向垂直，若不受洛倫茲力，則做類平拋運動，C錯誤。若洛倫茲力與電場力平衡，則粒子做勻速直線運動，D正確。10.一帶電粒子以速度v進入一個寬度為d的勻強電場區域，電場強度為E，粒子質量為m，電荷量為+q。若粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角為θ，則下列說法正確的是（）A.粒子在電場中做類平拋運動B.粒子在電場中做勻速直線運動C.粒子在電場中運動的軌跡為一段拋物線D.粒子在電場中運動的軌跡為一段直線參考答案：C解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動，電場力提供恒定加速度。粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角為θ，說明粒子在電場中運動的軌跡為一段拋物線，C正確。粒子受電場力作用，不可能做勻速直線運動，A、B、D錯誤。二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.一帶電粒子以速度v進入一個寬度為d的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m，電荷量為-q。若粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角為30°，則粒子在磁場中運動的軌跡半徑為______。參考答案：mv/(qB)解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力。粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角為30°，說明粒子在磁場中轉過的圓心角為30°，軌跡為一段圓弧，半徑為mv/(qB)。2.一帶電粒子以速度v進入一個正交的勻強電場和勻強磁場區域，電場強度為E，磁感應強度為B，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里。若粒子質量為m，電荷量為+q，則粒子在紙面內做勻速圓周運動時，粒子運動的方向為______。參考答案：逆時針解析：帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力，方向指向圓心。根據左手定則，粒子做逆時針圓周運動。3.在回旋加速器中，帶電粒子每次通過電場時獲得的動能增加量為______。參考答案：qU解析：帶電粒子每次通過電場時，電場力做功qU，動能增加量為qU。4.一帶電粒子以速度v進入一個寬度為d的勻強電場區域，電場強度為E，粒子質量為m，電荷量為+q。若粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角為θ，則粒子在電場中運動的加速度大小為______。參考答案：qE/m解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動，電場力提供恒定加速度，加速度大小為qE/m。5.一帶電粒子以速度v進入一個寬度為d的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m，電荷量為-q。若粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角為30°，則粒子在磁場中運動的周期為______。參考答案：2πm/(qB)解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，周期為2πm/(qB)。6.在研究帶電粒子在疊加場中的運動時，若粒子初速度方向與電場力方向相同，則粒子在電場中的運動軌跡為______。參考答案：拋物線解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動，運動軌跡為拋物線。7.一帶電粒子以速度v進入一個正交的勻強電場和勻強磁場區域，電場強度為E，磁感應強度為B，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里。若粒子質量為m，電荷量為+q，則粒子在紙面內做勻速圓周運動時，粒子運動的半徑為______。參考答案：mv/(qB)解析：帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力，半徑為mv/(qB)。8.在回旋加速器中，帶電粒子每次通過電場時獲得的動能增加量為______。參考答案：qU解析：帶電粒子每次通過電場時，電場力做功qU，動能增加量為qU。9.一帶電粒子以速度v進入一個寬度為d的勻強電場區域，電場強度為E，粒子質量為m，電荷量為+q。若粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角為θ，則粒子在電場中運動的加速度大小為______。參考答案：qE/m解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動，電場力提供恒定加速度，加速度大小為qE/m。10.一帶電粒子以速度v進入一個寬度為d的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m，電荷量為-q。若粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角為30°，則粒子在磁場中運動的周期為______。參考答案：2πm/(qB)解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，周期為2πm/(qB)。三、判斷題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力大小相等方向相反。（）參考答案：×解析：若粒子帶正電，則電場力與洛倫茲力大小相等方向相反；若粒子帶負電，則電場力與洛倫茲力大小相等方向相同。2.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力不做功。（）參考答案：√解析：洛倫茲力始終垂直于速度方向，不做功。3.在回旋加速器中，帶電粒子每次通過電場時獲得的動能增加量為qU。（）參考答案：√解析：帶電粒子每次通過電場時，電場力做功qU，動能增加量為qU。4.帶電粒子在電場中做類平拋運動時，其運動軌跡為拋物線。（）參考答案：√解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動，運動軌跡為拋物線。5.帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動時，其運動半徑與磁感應強度成反比。（）參考答案：√解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動時，mv2/R=qvB，R=mvB，運動半徑與磁感應強度成反比。6.帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力方向無關。（）參考答案：×解析：電場力與洛倫茲力方向與粒子電荷性質有關。7.帶電粒子在電場中做類平拋運動時，其運動軌跡為直線。（）參考答案：×解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動，運動軌跡為拋物線。8.在回旋加速器中，帶電粒子每次通過電場時獲得的動能增加量為qU。（）參考答案：√解析：帶電粒子每次通過電場時，電場力做功qU，動能增加量為qU。9.帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動時，其運動半徑與速度大小成反比。（）參考答案：×解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動時，mv2/R=qvB，R=mvB，運動半徑與速度大小成正比。10.帶電粒子在電場中做類平拋運動時，其運動軌跡為拋物線。（）參考答案：√解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動，運動軌跡為拋物線。四、簡答題（本大題共8小題，每小題2分，共16分）1.簡述帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動的條件。參考答案：帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動的條件是：粒子電荷量與質量之比q/m滿足特定關系，且粒子初速度方向與電場力方向垂直。具體條件為qE=qvB，即v=E/B。此時電場力與洛倫茲力大小相等方向相反，粒子做勻速直線運動。2.簡述回旋加速器的工作原理。參考答案：回旋加速器利用電場加速粒子，磁場偏轉粒子軌跡。帶電粒子在D形盒中做螺旋線運動，每次通過電場時被加速，每次通過磁場時軌跡半徑增大，最終獲得高能粒子。回旋加速器的工作原理基于洛倫茲力提供向心力，粒子在磁場中做勻速圓周運動，周期與速度無關。3.簡述帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的條件。參考答案：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的條件是：粒子速度方向與磁場方向垂直，且洛倫茲力提供向心力。具體條件為qvB=mv2/R，即R=mvB。此時粒子做勻速圓周運動，周期為T=2πm/(qB)。4.簡述帶電粒子在電場中做類平拋運動的條件。參考答案：帶電粒子在電場中做類平拋運動的條件是：粒子速度方向與電場力方向垂直，且不受其他力作用。具體條件為粒子初速度方向與電場力方向垂直，電場力提供恒定加速度，粒子做類平拋運動。5.簡述帶電粒子在疊加場中的運動特點。參考答案：帶電粒子在疊加場中的運動特點取決于粒子初速度方向與場力方向的關系。若粒子初速度方向與電場力方向相同或相反，則粒子做變加速直線運動；若粒子初速度方向與電場力方向垂直，則粒子做類平拋運動；若洛倫茲力與電場力平衡，則粒子做勻速直線運動。6.簡述回旋加速器中粒子運動半徑的變化規律。參考答案：在回旋加速器中，帶電粒子每次通過電場時被加速，速度增大，每次通過磁場時軌跡半徑增大。具體規律為R=mvB，隨著速度增大，軌跡半徑增大。最終粒子獲得高能。7.簡述帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期公式。參考答案：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期公式為T=2πm/(qB)。周期與速度大小無關，僅與粒子質量、電荷量和磁感應強度有關。8.簡述帶電粒子在電場中做類平拋運動的加速度公式。參考答案：帶電粒子在電場中做類平拋運動的加速度公式為a=qE/m。加速度大小與電場強度成正比，與粒子質量和電荷量成反比。五、應用題（本大題共8小題，每小題4分，共24分）1.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個寬度為d=0.1m的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B=0.1T，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為-q=1×10?1?C。求粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角θ。解題思路：2.計算粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R；3.根據半徑和寬度關系，計算粒子在磁場中轉過的圓心角；4.根據圓心角計算速度方向與進入時速度方向夾角θ。解：5.計算半徑R：R=mvB=1×10?2?×102×0.1=1×10?1?m6.計算圓心角：圓心角=2πR/d=2π×1×10?1?/0.1=2π×10?1?rad7.計算夾角θ：θ=2π×10?1?rad≈0.0006rad≈3.4°參考答案：粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角θ≈3.4°。8.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個正交的勻強電場和勻強磁場區域，電場強度為E=100N/C，磁感應強度為B=0.1T，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為+q=1×10?1?C。求粒子在紙面內做勻速圓周運動的半徑R。解題思路：9.計算電場力與洛倫茲力平衡時的速度v；10.根據速度和磁感應強度，計算勻速圓周運動的半徑R。解：11.計算平衡速度v：qE=qvB，解得v=E/B=100/0.1=103m/s12.計算半徑R：R=mvB=1×10?2?×103×0.1=1×10?1?m參考答案：粒子在紙面內做勻速圓周運動的半徑R=1×10?1?m。13.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個寬度為d=0.1m的勻強電場區域，電場強度為E=100N/C，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為+q=1×10?1?C。求粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角θ。解題思路：14.計算粒子在電場中做類平拋運動的加速度a；15.計算粒子在電場中運動的水平位移和豎直位移；16.根據位移關系，計算速度方向與進入時速度方向夾角θ。解：17.計算加速度a：a=qE/m=1×10?1?×100/1×10?2?=103m/s218.計算水平位移和豎直位移：水平位移x=d=0.1m豎直位移y=1/2at2=1/2×103×(0.1/102)2=5×10??m19.計算夾角θ：tanθ=y/x=5×10??/0.1=5×10??θ≈2.9°參考答案：粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角θ≈2.9°。20.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個正交的勻強電場和勻強磁場區域，電場強度為E=100N/C，磁感應強度為B=0.1T，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為+q=1×10?1?C。求粒子在紙面內做勻速圓周運動的周期T。解題思路：21.計算平衡速度v；22.根據平衡速度和磁感應強度，計算勻速圓周運動的半徑R；23.根據半徑和速度，計算周期T。解：24.計算平衡速度v：qE=qvB，解得v=E/B=100/0.1=103m/s25.計算半徑R：R=mvB=1×10?2?×103×0.1=1×10?1?m26.計算周期T：T=2πm/(qB)=2π×1×10?2?/(1×10?1?×0.1)=2π×103s參考答案：粒子在紙面內做勻速圓周運動的周期T≈6.28×103s。27.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個寬度為d=0.1m的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B=0.1T，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為-q=1×10?1?C。求粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角θ。解題思路：28.計算粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R；29.根據半徑和寬度關系，計算粒子在磁場中轉過的圓心角；30.根據圓心角計算速度方向與進入時速度方向夾角θ。解：31.計算半徑R：R=mvB=1×10?2?×102×0.1=1×10?1?m32.計算圓心角：圓心角=2πR/d=2π×1×10?1?/0.1=2π×10?1?rad33.計算夾角θ：θ=2π×10?1?rad≈0.0006rad≈3.4°參考答案：粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角θ≈3.4°。34.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個正交的勻強電場和勻強磁場區域，電場強度為E=100N/C，磁感應強度為B=0.1T，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為+q=1×10?1?C。求粒子在紙面內做勻速圓周運動的半徑R。解題思路：35.計算電場力與洛倫茲力平衡時的速度v；36.根據速度和磁感應強度，計算勻速圓周運動的半徑R。解：37.計算平衡速度v：qE=qvB，解得v=E/B=100/0.1=103m/s38.計算半徑R：R=mvB=1×10?2?×103×0.1=1×10?1?m參考答案：粒子在紙面內做勻速圓周運動的半徑R=1×10?1?m。39.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個寬度為d=0.1m的勻強電場區域，電場強度為E=100N/C，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為+q=1×10?1?C。求粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角θ。解題思路：40.計算粒子在電場中做類平拋運動的加速度a；41.計算粒子在電場中運動的水平位移和豎直位移；42.根據位移關系，計算速度方向與進入時速度方向夾角θ。解：43.計算加速度a：a=qE/m=1×10?1?×100/1×10?2?=103m/s244.計算水平位移和豎直位移：水平位移x=d=0.1m豎直位移y=1/2at2=1/2×103×(0.1/102)2=5×10??m45.計算夾角θ：tanθ=y/x=5×10??/0.1=5×10??θ≈2.9°參考答案：粒子離開電場時速度方向與進入時速度方向夾角θ≈2.9°。46.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個正交的勻強電場和勻強磁場區域，電場強度為E=100N/C，磁感應強度為B=0.1T，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為+q=1×10?1?C。求粒子在紙面內做勻速圓周運動的周期T。解題思路：47.計算平衡速度v；48.根據平衡速度和磁感應強度，計算勻速圓周運動的半徑R；49.根據半徑和速度，計算周期T。解：50.計算平衡速度v：qE=qvB，解得v=E/B=100/0.1=103m/s51.計算半徑R：R=mvB=1×10?2?×103×0.1=1×10?1?m52.計算周期T：T=2πm/(qB)=2π×1×10?2?/(1×10?1?×0.1)=2π×103s參考答案：粒子在紙面內做勻速圓周運動的周期T≈6.28×103s。53.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個寬度為d=0.1m的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B=0.1T，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為-q=1×10?1?C。求粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角θ。解題思路：54.計算粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R；55.根據半徑和寬度關系，計算粒子在磁場中轉過的圓心角；56.根據圓心角計算速度方向與進入時速度方向夾角θ。解：57.計算半徑R：R=mvB=1×10?2?×102×0.1=1×10?1?m58.計算圓心角：圓心角=2πR/d=2π×1×10?1?/0.1=2π×10?1?rad59.計算夾角θ：θ=2π×10?1?rad≈0.0006rad≈3.4°參考答案：粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角θ≈3.4°。60.一帶電粒子以速度v=102m/s進入一個正交的勻強電場和勻強磁場區域，電場強度為E=100N/C，磁感應強度為B=0.1T，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，粒子質量為m=1×10?2?kg，電荷量為+q=1×10?1?C。求粒子在紙面內做勻速圓周運動的半徑R。解題思路：61.計算電場力與洛倫茲力平衡時的速度v；62.根據速度和磁感應強度，計算勻速圓周運動的半徑R。解：63.計算平衡速度v：qE=qvB，解得v=E/B=100/0.1=103m/s64.計算半徑R：R=mvB=1×10?2?×103×0.1=1×10?1?m參考答案：粒子在紙面內做勻速圓周運動的半徑R=1×10?1?m。【標準答案及解析】一、單項選擇題1.A2.A3.B4.C5.D6.C7.A8.C9.D10.C二、填空題1.mv/(qB)12.逆時針13.qU14.qE/m15.2πm/(qB)16.拋物線17.mv/(qB)18.qU19.qE/m20.2πm/(qB)三、判斷題1.×22.√23.√24.√25.√26.×27.×28.√29.×30.√四、簡答題1.參考答案：帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動的條件是：粒子電荷量與質量之比q/m滿足特定關系，且粒子初速度方向與電場力方向垂直。具體條件為qE=qvB，即v=E/B。此時電場力與洛倫茲力大小相等方向相反，粒子做勻速直線運動。解析：帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動時，電場力與洛倫茲力平衡。電場力大小為qE，洛倫茲力大小為qvB，平衡條件為qE=qvB，解得v=E/B。此時粒子做勻速直線運動。2.參考答案：回旋加速器利用電場加速粒子，磁場偏轉粒子軌跡。帶電粒子在D形盒中做螺旋線運動，每次通過電場時被加速，每次通過磁場時軌跡半徑增大，最終獲得高能粒子。回旋加速器的工作原理基于洛倫茲力提供向心力，粒子在磁場中做勻速圓周運動，周期與速度無關。解析：回旋加速器由兩個D形盒和加速電場組成。帶電粒子在D形盒中做螺旋線運動，每次通過電場時被加速，速度增大，軌跡半徑增大。洛倫茲力提供向心力，mv2/R=qvB，解得R=mvB。周期T=2πm/(qB)，與速度無關。3.參考答案：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的條件是：粒子速度方向與磁場方向垂直，且洛倫茲力提供向心力。具體條件為qvB=mv2/R，即R=mvB。此時粒子做勻速圓周運動，周期為T=2πm/(qB)。解析：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。洛倫茲力大小為qvB，向心力大小為mv2/R，平衡條件為qvB=mv2/R，解得R=mvB。周期T=2πm/(qB)，與速度無關。4.參考答案：帶電粒子在電場中做類平拋運動的條件是：粒子速度方向與電場力方向垂直，且不受其他力作用。具體條件為粒子初速度方向與電場力方向垂直，電場力提供恒定加速度，粒子做類平拋運動。解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動時，電場力提供恒定加速度，加速度大小為a=qE/m。水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動。5.參考答案：帶電粒子在疊加場中的運動特點取決于粒子初速度方向與場力方向的關系。若粒子初速度方向與電場力方向相同或相反，則粒子做變加速直線運動；若粒子初速度方向與電場力方向垂直，則粒子做類平拋運動；若洛倫茲力與電場力平衡，則粒子做勻速直線運動。解析：帶電粒子在疊加場中的運動特點取決于粒子初速度方向與場力方向的關系。具體分析如下：-若粒子初速度方向與電場力方向相同或相反，則粒子做變加速直線運動；-若粒子初速度方向與電場力方向垂直，則粒子做類平拋運動；-若洛倫茲力與電場力平衡，則粒子做勻速直線運動。6.參考答案：在回旋加速器中，帶電粒子每次通過電場時被加速，速度增大，每次通過磁場時軌跡半徑增大。具體規律為R=mvB，隨著速度增大，軌跡半徑增大。最終粒子獲得高能。解析：在回旋加速器中，帶電粒子每次通過電場時被加速，速度增大，每次通過磁場時軌跡半徑增大。具體規律為R=mvB，隨著速度增大，軌跡半徑增大。最終粒子獲得高能。7.參考答案：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期公式為T=2πm/(qB)。周期與速度大小無關，僅與粒子質量、電荷量和磁感應強度有關。解析：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。洛倫茲力大小為qvB，向心力大小為mv2/R，平衡條件為qvB=mv2/R，解得R=mvB。周期T=2πm/(qB)，與速度無關。8.參考答案：帶電粒子在電場中做類平拋運動的加速度公式為a=qE/m。加速度大小與電場強度成正比，與粒子質量和電荷量成反比。解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動時，電場力提供恒定加速度，加速度大小為a=qE/m。加速度大小與電場強度成正比，與粒子質量和電荷量成反比。五、應用題1.參考答案：粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角θ≈3.4°。解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力。粒子離開磁場時速度方向與進入時速度方向夾角θ=2πR/d，其中R=mvB=1×10?1?m，d=0.1m，解得θ≈3.4°。2.參考答案：粒子在紙面內做勻速圓周運動的半徑R=1×10?1?m。解析：帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動時，電場力與洛倫茲力平衡。電場力大小為qE，洛倫茲力大小為qvB，平衡條件為qE=qvB，解得v=E/B=103m/s。洛倫茲力