2026年河北省人教版高中物理选修第三册第5章课后练习题

2026年河北省人教版高中物理选修第三册第5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错误；洛伦兹力改变速度方向，但不改变速度大小，④正确。故选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，运动半径为R。若将磁感应强度变为2B，其他条件不变，则电子运动半径变为（）电子质量为m，电荷量为e。A.RB.R/2C.2RD.R√2解析：洛伦兹力提供向心力，mv0²/R=qv0B，R=mv0/qB。当B变为2B时，新半径R′=mv0/(q•2B)=R/2。故选B。3.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当小球静止时，细线与竖直方向成θ角。下列说法正确的是（）A.小球受到的洛伦兹力大小为qBLsinθB.小球受到的洛伦兹力方向水平向右C.小球受到的洛伦兹力大小为qBLcosθD.小球受到的洛伦兹力方向与细线拉力平衡解析：小球静止时，受力平衡，水平方向洛伦兹力与细线水平分力平衡。洛伦兹力大小F=qvB，但题目未给出速度v，无法计算具体数值，故A、C错误。洛伦兹力方向垂直v与B的平面，若v水平向右，则洛伦兹力方向竖直向上或向下，B错误。洛伦兹力与细线水平分力平衡，D正确。故选D。4.一个带电粒子以速度v0射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B。若粒子沿电场方向进入，则（）粒子将做匀速直线运动；粒子将做曲线运动；电场力与洛伦兹力大小相等；电场力做正功。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），粒子做匀速直线运动，①正确，②错误。电场力不做功，③错误，④正确。故选A。5.一个电子以速度v0沿与磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，电子受到的洛伦兹力大小为（）电子质量为m，电荷量为-e。A.0B.evBC.emv0BD.无法确定解析：当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。故选A。6.一个质量为m、电荷量为+q的小球，以速度v0在水平桌面上做匀速圆周运动，桌面上存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。若小球运动半径为R，则桌面对小球的支持力大小为（）A.mgB.mg+qv0BC.mg-qv0BD.无法确定解析：小球受重力mg、支持力N、洛伦兹力qv0B（方向向上）。水平方向洛伦兹力提供向心力qv0B=mv0²/R，竖直方向N+qv0B=mg，N=mg-qv0B。故选C。7.一个带电粒子以速度v0射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向成30°角。粒子运动的周期为（）粒子质量为m，电荷量为q。A.2πm/(qB)B.πm/(qB)C.2πm/(qBcos30°)D.2πm/(qBsin30°)解析：粒子速度可分解为v//=v0cos30°，v⊥=v0sin30°。沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin30°)。故选D。8.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，运动半径为R。若将电子换成质量相同、电荷量绝对值为2e的正离子，以速度2v0进入同一磁场，其运动半径为（）A.RB.R/2C.2RD.R√2解析：电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子mv0²/R′=2ev0B，R′=mv0/(2eB)=R/2。故选B。9.一个带电粒子以速度v0射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B。若粒子沿电场方向进入，则（）粒子将做匀速直线运动；粒子将做曲线运动；电场力与洛伦兹力大小相等；电场力做正功。A.仅①②正确B.仅①③正确C.仅②④正确D.仅③④正确解析：沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），粒子做匀速直线运动，①正确，②错误。电场力不做功，③错误，④正确。故选A。10.一个电子以速度v0沿与磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，电子受到的洛伦兹力大小为（）电子质量为m，电荷量为-e。A.0B.evBC.emv0BD.无法确定解析：当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。故选A。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当小球静止时，细线与竖直方向成θ角。则小球受到的洛伦兹力大小为______，方向______。参考答案：qvBLsinθ；与细线水平分力平衡解析：洛伦兹力大小F=qvBLsinθ，方向垂直v与B的平面。静止时水平方向洛伦兹力与细线水平分力平衡。2.一个带电粒子以速度v0射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向成30°角。粒子运动的周期为______。参考答案：2πm/(qBsin30°)解析：沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin30°)。3.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，运动半径为R。若将电子换成质量相同、电荷量绝对值为2e的正离子，以速度2v0进入同一磁场，其运动半径为______。参考答案：R/2解析：电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子mv0²/R′=2ev0B，R′=mv0/(2eB)=R/2。4.一个带电粒子以速度v0射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B。若粒子沿电场方向进入，则电场力与洛伦兹力大小关系为______，电场力做功情况为______。参考答案：E=qvB；不做功解析：沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），电场力不做功。5.一个电子以速度v0沿与磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，电子受到的洛伦兹力大小为______。参考答案：0解析：当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。6.一个质量为m、电荷量为+q的小球，以速度v0在水平桌面上做匀速圆周运动，桌面上存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。若小球运动半径为R，则桌面对小球的支持力大小为______。参考答案：mg-qv0B解析：小球受重力mg、支持力N、洛伦兹力qv0B（方向向上）。水平方向洛伦兹力提供向心力qv0B=mv0²/R，竖直方向N+qv0B=mg，N=mg-qv0B。7.一个带电粒子以速度v0射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向成60°角。粒子运动的周期为______。参考答案：2πm/(qBsin60°)解析：沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin60°)。8.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，运动半径为R。若将电子换成质量相同、电荷量绝对值为2e的正离子，以速度v0/2进入同一磁场，其运动半径为______。参考答案：R解析：电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子(m/2)(v0/2)²/R′=2ev0B，R′=mv0/(4eB)=R/2。9.一个带电粒子以速度v0射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B。若粒子沿电场方向进入，则粒子将______。参考答案：做匀速直线运动解析：沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），粒子做匀速直线运动。10.一个电子以速度v0沿与磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，电子受到的洛伦兹力大小为______。参考答案：0解析：当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。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，因为其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，做功公式W=FLcosθ，θ=90°，W=0。2.一个带电粒子以速度v0射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向平行，则粒子不受洛伦兹力作用。参考答案：正确解析：洛伦兹力公式F=qvBsinθ，v//B时，sinθ=0，F=0。3.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，运动半径为R。若将电子换成质量相同、电荷量绝对值为2e的正离子，以速度2v0进入同一磁场，其运动半径为2R。参考答案：错误解析：电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子mv0²/R′=2ev0B，R′=mv0/(2eB)=R/2。4.一个带电粒子以速度v0射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B。若粒子沿电场方向进入，则电场力与洛伦兹力大小相等。参考答案：正确解析：沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB）。5.一个电子以速度v0沿与磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，电子受到的洛伦兹力大小为evB。参考答案：错误解析：当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。6.一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当小球静止时，细线与竖直方向成θ角。则小球受到的洛伦兹力方向水平向右。参考答案：错误解析：洛伦兹力方向垂直v与B的平面，若v水平向右，则洛伦兹力方向竖直向上或向下，取决于速度方向的具体角度。7.一个带电粒子以速度v0射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向成30°角。粒子运动的周期为2πm/(qBcos30°)。参考答案：错误解析：沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin30°)。8.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，运动半径为R。若将电子换成质量相同、电荷量绝对值为2e的正离子，以速度2v0进入同一磁场，其运动半径为R√2。参考答案：错误解析：电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子mv0²/R′=2ev0B，R′=mv0/(2eB)=R/2。9.一个带电粒子以速度v0射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B。若粒子沿电场方向进入，则电场力做正功。参考答案：错误解析：沿电场方向进入时，电场力不做功。10.一个电子以速度v0沿与磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，电子受到的洛伦兹力大小为0。参考答案：正确解析：当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。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；洛伦兹力不做功；洛伦兹力大小与速度方向与磁场方向的夹角有关。解析：洛伦兹力方向由右手定则或左手定则判断，始终与速度方向垂直；洛伦兹力做功公式W=FLcosθ，θ=90°，W=0；洛伦兹力大小F=qvBsinθ。2.一个带电粒子以速度v0射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向成θ角。简述粒子运动的轨迹。参考答案：粒子将做螺旋运动，沿v//方向做匀速直线运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动。解析：沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，合成运动为螺旋运动。3.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，运动半径为R。简述如何改变运动半径。参考答案：改变速度v0或磁感应强度B。解析：运动半径R=mv0/eB，改变v0或B可改变R。4.一个带电粒子以速度v0射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B。若粒子沿电场方向进入，简述粒子运动情况。参考答案：粒子将做匀速直线运动。解析：沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），粒子做匀速直线运动。5.一个电子以速度v0沿与磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，简述电子运动情况。参考答案：电子将做匀速直线运动。解析：沿v//方向进入时，洛伦兹力F=0，电子做匀速直线运动。6.一个质量为m、电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当小球静止时，简述受力情况。参考答案：小球受重力mg、细线拉力T、洛伦兹力F。水平方向洛伦兹力与细线水平分力平衡，竖直方向N+qv0B=mg。解析：小球受重力mg、细线拉力T、洛伦兹力qv0B（方向垂直v与B的平面）。静止时水平方向洛伦兹力与细线水平分力平衡，竖直方向N+qv0B=mg。7.一个带电粒子以速度v0射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向成60°角。简述粒子运动的周期。参考答案：粒子运动的周期为2πm/(qBsin60°)。解析：沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin60°)。8.一个电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，运动半径为R。若将电子换成质量相同、电荷量绝对值为2e的正离子，以速度2v0进入同一磁场，简述运动半径变化情况。参考答案：运动半径变为R/2。解析：电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子mv0²/R′=2ev0B，R′=mv0/(2eB)=R/2。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一个质量为0.1kg、电荷量为+1.6×10⁻¹⁹C的小球，用长为0.5m的绝缘细线悬挂于O点，置于磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当小球静止时，求细线与竖直方向的夹角θ。参考答案：θ≈53.1°解析：小球受重力mg、细线拉力T、洛伦兹力F。水平方向洛伦兹力与细线水平分力平衡，tanθ=F/T=qvB/(mgcosθ)。解得θ≈53.1°。2.一个电子以速度3×10⁶m/s垂直进入磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，求电子运动的半径。参考答案：R≈4.5×10⁻²m解析：电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB≈4.5×10⁻²m。3.一个带电粒子以速度2×10⁶m/s射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为100N/C，磁感应强度为0.1T。若粒子沿电场方向进入，求粒子的电荷量。参考答案：q≈1.6×10⁻¹⁹C解析：沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），q=E/(vB)≈1.6×10⁻¹⁹C。4.一个电子以速度4×10⁶m/s沿与磁感应强度为0.2T的匀强磁场方向射入，求电子受到的洛伦兹力大小。参考答案：F=0解析：沿v//方向进入时，洛伦兹力F=evBsinθ=0。5.一个质量为0.1kg、电荷量为+1.6×10⁻¹⁹C的小球，以速度2×10⁶m/s在水平桌面上做匀速圆周运动，桌面上存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为0.1T。若小球运动半径为0.1m，求桌面对小球的支持力大小。参考答案：N≈7.84N解析：小球受重力mg、支持力N、洛伦兹力qv0B（方向向上）。水平方向洛伦兹力提供向心力qv0B=mv0²/R，竖直方向N+qv0B=mg，N=mg-qv0B≈7.84N。6.一个带电粒子以速度3×10⁶m/s射入磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，速度方向与磁场方向成45°角，求粒子运动的周期。参考答案：T≈1.57×10⁻⁷s解析：沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin45°)≈1.57×10⁻⁷s。7.一个电子以速度2×10⁶m/s垂直进入磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，运动半径为R。若将电子换成质量相同、电荷量绝对值为2e的正离子，以速度v0/2进入同一磁场，求正离子的运动半径。参考答案：R′=2R解析：电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子(m/2)(v0/2)²/R′=2ev0B，R′=mv0/(4eB)=R/2。8.一个带电粒子以速度4×10⁶m/s射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为200N/C，磁感应强度为0.1T。若粒子沿电场方向进入，求粒子的运动情况。参考答案：粒子将做匀速直线运动。解析：沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），粒子做匀速直线运动。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.B3.D4.A5.A6.C7.D8.B9.A10.A解析：2.洛伦兹力大小与速度方向与磁场方向的夹角有关，①错误；v//B时，F=0，②正确；洛伦兹力不做功，③错误；洛伦兹力改变速度方向，不改变速度大小，④正确。故选C。3.洛伦兹力公式F=qvBsinθ，R=mv0/eB。B变为2B时，R′=mv0/(2eB)=R/2。故选B。4.静止时水平方向洛伦兹力与细线水平分力平衡，洛伦兹力方向垂直v与B的平面，若v水平向右，则洛伦兹力方向竖直向上或向下，D正确。故选D。5.沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），粒子做匀速直线运动，①正确，②错误。电场力不做功，③错误，④正确。故选A。6.当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。故选A。7.水平方向洛伦兹力提供向心力qv0B=mv0²/R，竖直方向N+qv0B=mg，N=mg-qv0B。故选C。8.沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin30°)。故选D。9.电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子mv0²/R′=2ev0B，R′=mv0/(2eB)=R/2。故选B。10.沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），粒子做匀速直线运动，①正确，②错误。电场力不做功，③错误，④正确。故选A。11.当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。故选A。二、填空题1.qvBLsinθ；与细线水平分力平衡2.2πm/(qBsin30°)3.R/24.E=qvB；不做功5.06.mg-qv0B7.2πm/(qBsin60°)8.R9.做匀速直线运动10.0解析：11.洛伦兹力大小F=qvBLsinθ，方向垂直v与B的平面。静止时水平方向洛伦兹力与细线水平分力平衡。12.沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin30°)。13.电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子mv0²/R′=2ev0B，R′=mv0/(2eB)=R/2。14.沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB）。15.当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。16.小球受重力mg、支持力N、洛伦兹力qv0B（方向向上）。水平方向洛伦兹力提供向心力qv0B=mv0²/R，竖直方向N+qv0B=mg，N=mg-qv0B。17.沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin60°)。18.电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子(m/2)(v0/2)²/R′=2ev0B，R′=mv0/(4eB)=R/2。19.沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB），粒子做匀速直线运动。20.当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。三、判断题1.正确2.正确3.错误4.正确5.错误6.错误7.错误8.错误9.错误10.正确解析：11.洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，做功公式W=FLcosθ，θ=90°，W=0。12.洛伦兹力公式F=qvBsinθ，v//B时，sinθ=0，F=0。13.电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子mv0²/R′=2ev0B，R′=mv0/(2eB)=R/2。14.沿电场方向进入时，电场力与洛伦兹力平衡（E=qvB）。15.当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。16.洛伦兹力方向垂直v与B的平面，若v水平向右，则洛伦兹力方向竖直向上或向下，取决于速度方向的具体角度。17.沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，周期T=2πm/(qBsin30°)。18.电子mv0²/R=ev0B，R=mv0/eB。正离子mv0²/R′=2ev0B，R′=mv0/(4eB)=R/2。19.沿电场方向进入时，电场力不做功。20.当v//B时，sinθ=0，洛伦兹力F=evBsinθ=0。四、简答题1.参考答案：洛伦兹力方向始终与速度方向垂直；洛伦兹力不做功；洛伦兹力大小与速度方向与磁场方向的夹角有关。解析：洛伦兹力方向由右手定则或左手定则判断，始终与速度方向垂直；洛伦兹力做功公式W=FLcosθ，θ=90°，W=0；洛伦兹力大小F=qvBsinθ。2.参考答案：粒子将做螺旋运动，沿v//方向做匀速直线运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动。解析：沿v//方向做匀速运动，沿v⊥方向做匀速圆周运动，合成运动为螺旋运动。3.参考答案：改变速度v0或磁感应强度B。解析：运动半径R=mv0/eB，改变v0或B可改变R。4