2026年新科教版高中高二物理上册第三单元磁场中粒子运动卷含答案

2026年新科教版高中高二物理上册第三单元磁场中粒子运动卷含答案考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________考核对象：高中二年级学生试卷总分：100分一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.一带电粒子以速度v垂直进入一匀强磁场，粒子所受洛伦兹力大小为F。若将速度变为2v，则粒子所受洛伦兹力大小为（）A.F/2B.FC.2FD.4F2.在匀强磁场中，一个带正电的粒子做匀速圆周运动，其轨道半径为r。若磁感应强度B减半，其他条件不变，则粒子运动的轨道半径将变为（）A.r/2B.rC.2rD.4r3.一电子以速度v垂直进入一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。电子所受洛伦兹力的方向为（）A.与速度方向相同B.与速度方向相反C.垂直于速度方向且指向圆心D.垂直于速度方向且背离圆心4.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其周期T与下列哪个因素有关？（）A.粒子的电荷量B.粒子的质量C.磁感应强度D.粒子的速度5.一条通电直导线与一匀强磁场垂直放置，导线所受安培力大小为F。若将磁感应强度B减半，同时导线长度也减半，则导线所受安培力大小为（）A.F/4B.F/2C.FD.2F6.一带电粒子以速度v进入一匀强磁场，速度方向与磁场方向成θ角。粒子所受洛伦兹力大小为（）A.qvBB.qvBsinθC.qvBcosθD.qvBtanθ7.一条通电直导线与一匀强磁场平行放置，导线所受安培力大小为0。则下列说法正确的是（）A.磁场强度B为0B.导线电流为0C.导线与磁场方向平行D.导线与磁场方向垂直8.一质子以速度v垂直进入一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。质子所受洛伦兹力大小为F，则其做匀速圆周运动的角速度为（）A.F/mvB.mv/FC.qB/mD.m/qB9.一电子以速度v进入一匀强磁场，速度方向与磁场方向成30°角。电子所受洛伦兹力大小为（）A.qvB/2B.qvB√3/2C.qvBD.2qvB10.一条通电直导线与一匀强磁场垂直放置，导线电流为I，长度为L，磁感应强度为B。导线所受安培力方向由右手定则判断，则下列说法正确的是（）A.安培力方向与电流方向相同B.安培力方向与磁场方向相同C.安培力方向与电流方向和磁场方向均垂直D.安培力方向与电流方向和磁场方向均平行参考答案：1.B2.A3.C4.C5.A6.B7.C8.C9.A10.C二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.一电子以速度v垂直进入一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。电子所受洛伦兹力大小为________。2.一质子以速度v进入一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。质子做匀速圆周运动的轨道半径为________。3.一条通电直导线与一匀强磁场垂直放置，导线电流为I，长度为L，磁感应强度为B。导线所受安培力大小为________。4.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其周期T与粒子的质量m、电荷量q、磁感应强度B的关系为________。5.一电子以速度v进入一匀强磁场，速度方向与磁场方向成θ角。电子所受洛伦兹力方向________。6.一质子以速度v垂直进入一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。质子做匀速圆周运动的角速度为________。7.一条通电直导线与一匀强磁场平行放置，导线所受安培力大小为0。则导线与磁场方向的关系为________。8.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径r与粒子的质量m、电荷量q、磁感应强度B、速度v的关系为________。9.一电子以速度v进入一匀强磁场，速度方向与磁场方向成60°角。电子所受洛伦兹力大小为________。10.一条通电直导线与一匀强磁场垂直放置，导线电流为I，长度为L，磁感应强度为B。导线所受安培力方向由________定则判断。参考答案：1.qvB2.mv²/(qB)3.BIL4.T=2πm/(qB)5.垂直于速度方向且指向圆心6.qB/m7.平行8.r=mv/(qB)9.qvB/210.右手三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其动能保持不变。（）2.一条通电直导线与一匀强磁场垂直放置，导线所受安培力方向与电流方向相同。（）3.一电子以速度v进入一匀强磁场，速度方向与磁场方向成θ角。电子所受洛伦兹力大小为qvBsinθ。（）4.一质子以速度v垂直进入一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。质子做匀速圆周运动的周期T与速度v无关。（）5.一条通电直导线与一匀强磁场平行放置，导线所受安培力大小为0。（）6.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径r与粒子的质量m成正比。（）7.一电子以速度v进入一匀强磁场，速度方向与磁场方向成30°角。电子所受洛伦兹力方向垂直于速度方向。（）8.一条通电直导线与一匀强磁场垂直放置，导线电流为I，长度为L，磁感应强度为B。导线所受安培力大小为BIL。（）9.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其角速度ω与磁感应强度B成正比。（）10.一电子以速度v进入一匀强磁场，速度方向与磁场方向成60°角。电子所受洛伦兹力大小为qvB。（）参考答案：1.√2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.√9.√10.×四、简答题（总共3题，每题4分，共12分）1.简述洛伦兹力的特点。2.简述安培力的方向判断方法。3.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件。参考答案：1.洛伦兹力的特点：-洛伦兹力始终垂直于速度方向和磁场方向；-洛伦兹力不做功，不改变粒子的动能；-洛伦兹力大小为F=qvBsinθ。2.安培力的方向判断方法：-使用右手定则，伸开右手，使拇指与其余四指垂直，且与手掌在同一平面内；-让磁感线从手心进入，四指指向电流方向，拇指所指方向即为安培力方向。3.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件：-粒子速度方向与磁场方向垂直；-粒子所受洛伦兹力提供向心力；-粒子动能保持不变。五、应用题（总共2题，每题9分，共18分）1.一电子以速度v=3×10⁶m/s垂直进入一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.1T。求：（1）电子所受洛伦兹力大小；（2）电子做匀速圆周运动的轨道半径；（3）电子做匀速圆周运动的周期。2.一条通电直导线长L=0.5m，电流I=2A，与一匀强磁场垂直放置，磁感应强度B=0.2T。求导线所受安培力大小，并判断其方向。参考答案：1.（1）电子所受洛伦兹力大小：F=qvB=(1.6×10⁻¹⁹C)×(3×10⁶m/s)×(0.1T)=4.8×10⁻¹³N（2）电子做匀速圆周运动的轨道半径：r=mv/(qB)=(9.1×10⁻³¹kg)×(3×10⁶m/s)/[(1.6×10⁻¹⁹C)×(0.1T)]≈1.73×10⁻²m（3）电子做匀速圆周运动的周期：T=2πm/(qB)=2π×(9.1×10⁻³¹kg)/(1.6×10⁻¹⁹C×0.1T)≈3.58×10⁻⁵s2.导线所受安培力大小：F=BIL=0.2T×2A×0.5m=0.2N方向：使用右手定则，伸开右手，使拇指与其余四指垂直，且与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，四指指向电流方向，拇指所指方向即为安培力方向（假设电流方向向右，磁场方向垂直纸面向里，安培力方向向上）。标准答案及解析一、单选题1.B解析：洛伦兹力大小F=qvB，速度变为2v，洛伦兹力变为2F。2.A解析：轨道半径r=mv/(qB)，磁感应强度B减半，轨道半径减半。3.C解析：洛伦兹力方向垂直于速度方向，且由右手定则判断（电子带负电，方向相反）。4.C解析：周期T=2πm/(qB)，与磁感应强度B有关。5.A解析：安培力大小F=BIL，B减半、L减半，F变为F/4。6.B解析：洛伦兹力大小F=qvBsinθ。7.C解析：导线与磁场平行，安培力为0。8.C解析：角速度ω=qB/m，与洛伦兹力无关。9.A解析：洛伦兹力大小F=qvBsin30°=qvB/2。10.C解析：安培力方向与电流方向和磁场方向均垂直，由右手定则判断。二、填空题1.qvB解析：洛伦兹力大小F=qvB。2.mv²/(qB)解析：轨道半径r=mv/(qB)。3.BIL解析：安培力大小F=BIL。4.T=2πm/(qB)解析：周期T与质量m、电荷量q、磁感应强度B的关系。5.垂直于速度方向且指向圆心解析：洛伦兹力方向垂直于速度方向，且由右手定则判断。6.qB/m解析：角速度ω=qB/m。7.平行解析：导线与磁场平行，安培力为0。8.r=mv/(qB)解析：轨道半径r与质量m、电荷量q、磁感应强度B、速度v的关系。9.qvB/2解析：洛伦兹力大小F=qvBsin60°=qvB/2。10.右手解析：安培力方向由右手定则判断。三、判断题1.√解析：洛伦兹力不做功，动能保持不变。2.×解析：安培力方向与电流方向和磁场方向均垂直。3.√解析：洛伦兹力大小F=qvBsinθ。4.×解析：周期T=2πm/(qB)，与速度v有关。5.√解析：导线与磁场平行，安培力为0。6.√解析：轨道半径r=mv/(qB)，与质量m成正比。7.√解析：洛伦兹力方向垂直于速度方向。8.√解析：安培力大小F=BIL。9.√解析：角速度ω=qB/m，与磁感应强度B成正比。10.×解析：洛伦兹力大小F=qvBsinθ，θ=60°时F=qvB/2。四、简答题1.洛伦兹力的特点：-垂直于速度方向和磁场方向；-不做功，不改变动能；-大小为F=qvBsinθ。2.安培力的方向判断方法：-使用右手定则，伸开右手，使拇指与其余四指垂直，且与手掌在同一平面内；-让磁感线从手心进入，四指指向电流方向，拇指所指方向即为安培力方向。3.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件：-速度方向与磁场方向垂直；-洛伦兹力提供向心力；-动能保持不变。五、应用题1.（1）电子所受洛伦兹力大小：F=qvB=(1.6×10⁻¹⁹C)×(3×10⁶m/s)×(0.1T)=4.8×10⁻¹³N（2）电子做匀速圆周运动的轨道半径：r=mv/(qB)=(9.1×10⁻³¹kg)×(3×10⁶m/s)/[(1.6×10⁻¹⁹