2026年河北省人教版高中物理选修第三册第6章课后练习题

2026年河北省人教版高中物理选修第三册第6章课后练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究带电粒子在匀强磁场中运动时，下列说法正确的是（）粒子运动速度越大，其受到的洛伦兹力就越大；粒子运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用；洛伦兹力始终不做功；洛伦兹力可以改变粒子的动能。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：洛伦兹力公式F=qvBsinθ，①错误；当v//B时，sinθ=0，F=0，②正确；洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，不做功，③正确；洛伦兹力不改变动能，只改变速度方向，④错误。正确选项为C。2.一电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，关于电子做匀速圆周运动的半径和周期，下列说法正确的是（）电子做圆周运动的半径与磁感应强度B成反比；电子做圆周运动的周期与磁感应强度B成正比；电子做圆周运动的半径与电子速度v0成正比；电子做圆周运动的周期与电子电荷量e无关。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：洛伦兹力提供向心力F=mv0²/R，R=mv0/B，①正确；周期T=2πR/v0=2πm/B，②正确；③正确；周期T与电荷量e无关，④正确。正确选项为D。3.一条通电直导线与磁感应强度为B的匀强磁场垂直放置，导线中电流为I，导线长度为L，关于导线受到的安培力，下列说法正确的是（）安培力的大小与电流I成正比；安培力的大小与磁感应强度B成正比；安培力的方向可以用左手定则判断；安培力的方向一定垂直于电流方向和磁场方向所构成的平面。A.仅①②③正确B.仅①②④正确C.仅①③④正确D.仅②③④正确解析：安培力F=ILB，①②正确；左手定则判断安培力方向，③正确；安培力方向垂直于电流方向和磁场方向所构成的平面，④正确。正确选项为D。4.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动的半径为R，若将磁感应强度增大到2B，其他条件不变，则粒子做匀速圆周运动的半径将（）减小为原来的一半；增大为原来的2倍；保持不变；无法确定。A.仅①正确B.仅②正确C.仅③正确D.仅④正确解析：洛伦兹力提供向心力F=mv0²/R，R=mv0/B，磁感应强度增大到2B时，半径减小为原来的一半，①正确。正确选项为A。5.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的半径和周期分别为（）半径R=mv0sinθ/B；周期T=2πm/B；半径R=mv0cosθ/B；周期T=2πm/(qBsinθ)。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：粒子做螺旋运动时，垂直于磁场方向的速度分量v⊥=v0sinθ，半径R=mv⊥/B=mv0sinθ/B，①正确；周期T只与垂直于磁场方向的速度分量有关，T=2πm/(qBsinθ)，④正确。正确选项为A。6.一个电子以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，电子做螺旋运动的螺距为（）螺旋运动的螺距与速度v0成正比；螺旋运动的螺距与磁感应强度B成正比；螺旋运动的螺距与角度θ无关；螺旋运动的螺距为2πmv0/(qBsinθ)。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：螺旋运动的螺距p=2πmv///T=2πmv0cosθ/(qB)，①②正确。正确选项为A。7.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的角频率ω为（）ω=qB/m；ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m；ω与速度v0有关；ω与角度θ无关。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：角频率ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m，①②正确。正确选项为A。8.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的频率f为（）频率f与速度v0成正比；频率f与磁感应强度B成正比；频率f与角度θ无关；频率f为f=ω/2π=qB/(2πm)。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：频率f=ω/2π=qB/(2πm)，①②正确。正确选项为A。9.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的加速度大小为（）加速度大小为a=v0²/R；加速度大小为a=qv0B/m；加速度大小与速度v0成正比；加速度大小与角度θ无关。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：加速度大小a=v0²/R=qv0B/m，①②正确。正确选项为A。10.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的动能Ek为（）动能Ek=1/2mv0²；动能Ek与速度v0²成正比；动能Ek与磁感应强度B成正比；动能Ek与角度θ无关。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：动能Ek=1/2mv0²，①正确；动能Ek与速度v0²成正比，②正确。正确选项为A。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子做匀速圆周运动的半径为R，若将电子的速度增大到2v0，其他条件不变，则电子做匀速圆周运动的半径将________。参考答案：增大为原来的2倍解析：洛伦兹力提供向心力F=mv0²/R，R=mv0/B，速度增大到2v0时，半径增大为原来的2倍。2.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的螺距为p=________。参考答案：2πmv0cosθ/(qB)解析：螺旋运动的螺距p=2πmv///T=2πmv0cosθ/(qB)。3.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的角频率ω为________。参考答案：qB/m解析：角频率ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m。4.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的频率f为________。参考答案：qB/(2πm)解析：频率f=ω/2π=qB/(2πm)。5.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的加速度大小为________。参考答案：qv0B/m解析：加速度大小a=qv0B/m。6.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的动能Ek为________。参考答案：1/2mv0²解析：动能Ek=1/2mv0²。7.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子做匀速圆周运动的周期为T=________。参考答案：2πm/B解析：周期T=2πm/(qB)，对于电子q=e。8.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的向心加速度大小为________。参考答案：v0²/R解析：向心加速度大小a=v0²/R，R=mv0cosθ/B，a=qv0B/m。9.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的切向加速度大小为________。参考答案：0解析：粒子做匀速螺旋运动，切向加速度大小为0。10.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的合加速度大小为________。参考答案：qv0B/m解析：合加速度大小为向心加速度大小，qv0B/m。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.洛伦兹力始终不做功，因为洛伦兹力方向始终与速度方向垂直。参考答案：正确解析：洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，不做功。2.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子做匀速圆周运动的半径为R，若将磁感应强度增大到2B，其他条件不变，则电子做匀速圆周运动的周期将减小为原来的一半。参考答案：错误解析：周期T=2πm/(qB)，磁感应强度增大到2B时，周期减小为原来的1/2。3.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的螺距与速度v0成正比。参考答案：正确解析：螺距p=2πmv0cosθ/(qB)，与速度v0成正比。4.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的频率与磁感应强度B成正比。参考答案：错误解析：频率f=qB/(2πm)，与磁感应强度B成正比。5.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的加速度大小为qv0B/m。参考答案：正确解析：加速度大小a=qv0B/m。6.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子做匀速圆周运动的半径为R，若将电子的速度增大到2v0，其他条件不变，则电子做匀速圆周运动的周期将减小为原来的一半。参考答案：正确解析：周期T=2πm/(qB)，速度增大到2v0时，周期减小为原来的1/2。7.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的动能Ek与速度v0²成正比。参考答案：正确解析：动能Ek=1/2mv0²，与速度v0²成正比。8.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的向心加速度大小为v0²/R。参考答案：正确解析：向心加速度大小a=v0²/R。9.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的切向加速度大小为qv0B/m。参考答案：错误解析：粒子做匀速螺旋运动，切向加速度大小为0。10.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v0与磁感应强度为B的匀强磁场方向成θ角进入磁场中，粒子做螺旋运动的合加速度大小为qv0B/m。参考答案：正确解析：合加速度大小为向心加速度大小，qv0B/m。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述洛伦兹力的特点。参考答案：洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，不做功；洛伦兹力大小与速度、磁感应强度、电荷量有关；洛伦兹力可以改变速度方向，不能改变速度大小。解析：洛伦兹力F=qvBsinθ，方向用左手定则判断，不做功，只改变速度方向。2.简述安培力的特点。参考答案：安培力方向可以用左手定则判断；安培力大小与电流、磁感应强度、导线长度有关；安培力可以改变导线运动状态。解析：安培力F=ILB，方向用左手定则判断，可以改变导线运动状态。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：带电粒子速度方向与磁场方向垂直；洛伦兹力提供向心力；带电粒子做匀速圆周运动。解析：带电粒子速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动。4.简述带电粒子在匀强磁场中做螺旋运动的条件。参考答案：带电粒子速度方向与磁场方向成θ角；洛伦兹力提供向心力；带电粒子做螺旋运动。解析：带电粒子速度方向与磁场方向成θ角时，洛伦兹力提供向心力，做螺旋运动。5.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式。参考答案：半径公式为R=mv0/B。解析：洛伦兹力提供向心力F=mv0²/R，R=mv0/B。6.简述带电粒子在匀强磁场中做螺旋运动的螺距公式。参考答案：螺距公式为p=2πmv0cosθ/(qB)。解析：螺距p=2πmv///T=2πmv0cosθ/(qB)。7.简述带电粒子在匀强磁场中做螺旋运动的角频率公式。参考答案：角频率公式为ω=qB/m。解析：角频率ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m。8.简述带电粒子在匀强磁场中做螺旋运动的频率公式。参考答案：频率公式为f=qB/(2πm)。解析：频率f=ω/2π=qB/(2πm)。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一个电子以速度v0=1.0×10⁶m/s垂直进入磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中，求电子做匀速圆周运动的半径和周期。参考答案：半径R=mv0/B=9.1×10⁻³m，周期T=2πm/B=1.9×10⁻⁸s。解析：半径R=mv0/B=9.1×10⁻³m，周期T=2πm/B=1.9×10⁻⁸s。2.一个质量为m=1.0×10⁻²kg、电荷量为q=1.6×10⁻¹⁹C的带电粒子，以速度v0=1.0×10⁶m/s与磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场方向成θ=30°角进入磁场中，求粒子做螺旋运动的螺距和频率。参考答案：螺距p=2πmv0cosθ/(qB)=1.1×10⁻²m，频率f=qB/(2πm)=2.5×10⁷Hz。解析：螺距p=2πmv0cosθ/(qB)=1.1×10⁻²m，频率f=qB/(2πm)=2.5×10⁷Hz。3.一个质量为m=1.0×10⁻²kg、电荷量为q=1.6×10⁻¹⁹C的带电粒子，以速度v0=1.0×10⁶m/s与磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场方向成θ=30°角进入磁场中，求粒子做螺旋运动的半径和周期。参考答案：半径R=mv0sinθ/B=8.7×10⁻³m，周期T=2πm/(qBsinθ)=3.8×10⁻⁸s。解析：半径R=mv0sinθ/B=8.7×10⁻³m，周期T=2πm/(qBsinθ)=3.8×10⁻⁸s。4.一个电子以速度v0=1.0×10⁶m/s与磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场方向成θ=30°角进入磁场中，求电子做螺旋运动的角频率和频率。参考答案：角频率ω=qB/m=1.6×10¹¹rad/s，频率f=ω/2π=2.5×10¹⁰Hz。解析：角频率ω=qB/m=1.6×10¹¹rad/s，频率f=ω/2π=2.5×10¹⁰Hz。5.一个质量为m=1.0×10⁻²kg、电荷量为q=1.6×10⁻¹⁹C的带电粒子，以速度v0=1.0×10⁶m/s与磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场方向成θ=30°角进入磁场中，求粒子做螺旋运动的切向加速度和合加速度。参考答案：切向加速度a_t=0，合加速度a=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²。解析：切向加速度a_t=0，合加速度a=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²。6.一个电子以速度v0=1.0×10⁶m/s与磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场方向成θ=30°角进入磁场中，求电子做螺旋运动的动能和向心加速度。参考答案：动能Ek=1/2mv0²=5.0×10⁻¹³J，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²。解析：动能Ek=1/2mv0²=5.0×10⁻¹³J，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²。7.一个质量为m=1.0×10⁻²kg、电荷量为q=1.6×10⁻¹⁹C的带电粒子，以速度v0=1.0×10⁶m/s与磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场方向成θ=30°角进入磁场中，求粒子做螺旋运动的合加速度和向心加速度。参考答案：合加速度a=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²。解析：合加速度a=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.D3.D4.A5.A6.A7.A8.A9.A10.A二、填空题1.增大为原来的2倍12.2πmv0cosθ/(qB)13.qB/m14.qB/(2πm)2.qv0B/m16.1/2mv0²17.2πm/B18.v0²/R19.020.qv0B/m三、判断题1.正确22.错误23.正确24.错误25.正确26.正确2.正确28.正确29.错误30.正确四、简答题1.洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，不做功；洛伦兹力大小与速度、磁感应强度、电荷量有关；洛伦兹力可以改变速度方向，不能改变速度大小。2.安培力方向可以用左手定则判断；安培力大小与电流、磁感应强度、导线长度有关；安培力可以改变导线运动状态。3.带电粒子速度方向与磁场方向垂直；洛伦兹力提供向心力；带电粒子做匀速圆周运动。4.带电粒子速度方向与磁场方向成θ角；洛伦兹力提供向心力；带电粒子做螺旋运动。5.半径公式为R=mv0/B。6.螺距公式为p=2πmv0cosθ/(qB)。7.角频率公式为ω=qB/m。8.频率公式为f=qB/(2πm)。五、应用题1.半径R=mv0/B=9.1×10⁻³m，周期T=2πm/B=1.9×10⁻⁸s。2.螺距p=2πmv0cosθ/(qB)=1.1×10⁻²m，频率f=qB/(2πm)=2.5×10⁷Hz。3.半径R=mv0sinθ/B=8.7×10⁻³m，周期T=2πm/(qBsinθ)=3.8×10⁻⁸s。4.角频率ω=qB/m=1.6×10¹¹rad/s，频率f=ω/2π=2.5×10¹⁰Hz。5.切向加速度a_t=0，合加速度a=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²。6.动能Ek=1/2mv0²=5.0×10⁻¹³J，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²。7.合加速度a=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10⁷m/s²。【解析】8.洛伦兹力大小与速度、磁感应强度、电荷量有关，①错误；②正确；③正确；④错误。正确选项为C。9.洛伦兹力提供向心力，R=mv0/B，周期T=2πm/(qB)，①正确；②正确；③正确；④正确。正确选项为D。10.安培力方向用左手定则判断，大小F=ILB，方向垂直于电流方向和磁场方向所构成的平面，①正确；②正确；③正确；④正确。正确选项为D。11.洛伦兹力提供向心力，R=mv0/B，速度增大到2v0时，半径增大为原来的2倍，①正确；②错误；③正确；④正确。正确选项为A。12.洛伦兹力提供向心力，R=mv0sinθ/B，周期T=2πm/(qBsinθ)，①正确；②正确；③正确；④正确。正确选项为A。13.螺距p=2πmv///T=2πmv0cosθ/(qB)，①正确；②错误；③正确；④正确。正确选项为A。14.角频率ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m，①正确；②正确；③正确；④正确。正确选项为A。15.频率f=ω/2π=qB/(2πm)，①正确；②正确；③正确；④正确。正确选项为A。16.向心加速度大小a=qv0B/m，①正确；②正确；③正确；④正确。正确选项为A。17.动能Ek=1/2mv0²，①正确；②正确；③正确；④正确。正确选项为A。18.洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，