この問題は、「async」とマークされたテスト ケースが失敗した場合に発生します。その場合、アプリは単にクラッシュし、TargetInvocationFail の未処理の例外が発生します。私が理解している限り、テストアプリはこれらの例外を処理することになっています。例外の場合、それぞれのケースを失敗としてマークする必要があるためです。これは、通常のテスト ケース (async / await を含まない) で発生することとまったく同じです。
これについても問題レポートを作成しました。 http://phone.codeplex.com/workitem/10751を参照してください。同じ問題がある場合は、問題に賛成票を投じてください。また、回避策を知っている場合は、ここでお知らせください。
EDIT : Stephen Cleary がコメントで述べたように、この問題は、私のテスト ケース プロシージャが async Task ではなく async void であったことが原因でした。この質問を次のように再定式化します。テスト ケースの戻り値の型を変更すると、例外処理の動作が変わるのはなぜですか?