2026年天津市北师大版高中三年级物理下册第12章同步练习题

2026年天津市北师大版高中三年级物理下册第12章同步练习题一、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（）A.任何带电粒子在匀强磁场中运动时，其动能都不会改变B.带电粒子以速度v垂直进入匀强磁场B时，其受到的洛伦兹力大小为F=Bqv，方向始终与速度方向相反C.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其向心加速度大小不变，但方向时刻变化D.洛伦兹力对带电粒子永远不做功，因为洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直2.如图所示，一个质量为m、带电荷量为+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，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BqLsinθB.小球受到的洛伦兹力方向水平向右C.细线对小球的拉力大小为mgcosθD.若将磁场方向反向，小球将向左摆动3.在一个半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m、带电荷量为+q的粒子以速度v沿半径方向射入磁场，速度方向与半径垂直。若粒子恰好从圆周上的一点射出，且射出时速度方向与射入时速度方向相反，则粒子在磁场中运动的时间为（）A.πR/vB.2πR/vC.πRBq/mvD.2πRBq/mv4.一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子受到的洛伦兹力大小为F。若将电子的速度变为2v，则电子受到的洛伦兹力大小变为（）A.F/2B.FC.2FD.4F5.在一个电子显微镜中，电子束在磁感应强度为B的匀强磁场中偏转。若要增大电子束的偏转角度，可以采取的方法是（）A.增大电子束的速度B.增大磁感应强度BC.减小电子束的入射角度D.增大电子束的入射角度6.一个质量为m、带电荷量为+q的粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子在磁场中做匀速圆周运动，则其运动的周期为（）A.2πmv/BqB.2πBq/mvC.πmv/BqD.πBq/mv7.在一个半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m、带电荷量为+q的粒子以速度v沿半径方向射入磁场，速度方向与半径垂直。若粒子在磁场中做匀速圆周运动，则其运动的半径为（）A.RB.2RC.R/2D.R√28.在一个电子感应加速器中，电子在变化的磁场中运动。下列说法正确的是（）A.电子在变化的磁场中会受到洛伦兹力的作用B.电子在变化的磁场中不会受到洛伦兹力的作用C.电子在变化的磁场中会受到电场力的作用D.电子在变化的磁场中不会受到电场力的作用9.一个质量为m、带电荷量为+q的粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。若粒子在磁场中做匀速圆周运动，则其运动的角速度为（）A.Bq/mvB.Bqv/mC.Bq/mv²D.Bqv²/m10.在一个质谱仪中，带电粒子通过一个速度选择器后进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动。若要增大带电粒子的运动半径，可以采取的方法是（）A.增大带电粒子的速度B.增大磁感应强度BC.增大带电粒子的电荷量D.减小带电粒子的电荷量二、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、带电荷量为+q的粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。则粒子受到的洛伦兹力大小为________，方向________。2.一个电子以速度v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，则电子的速度v为________。3.一个质量为m、带电荷量为+q的粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。则粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为________。4.在一个电子显微镜中，电子束在磁感应强度为B的匀强磁场中偏转。若电子束的偏转角度为θ，则电子束的偏转半径为________。5.一个质谱仪中，带电粒子通过一个速度选择器后进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动。若带电粒子的电荷量为q，质量为m，运动半径为R，则带电粒子的速度为________。6.在一个质谱仪中，带电粒子通过一个速度选择器后进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动。若要增大带电粒子的运动半径，可以采取的方法是________。7.一个电子以速度v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，则电子的速度v为________。8.在一个电子感应加速器中，电子在变化的磁场中运动。若磁场的变化频率为f，则电子受到的洛伦兹力变化的频率为________。9.一个质量为m、带电荷量为+q的粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。则粒子在磁场中做匀速圆周运动的角速度为________。10.在一个质谱仪中，带电粒子通过一个速度选择器后进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动。若带电粒子的电荷量为q，质量为m，运动半径为R，则带电粒子的速度为________。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.洛伦兹力对带电粒子永远不做功，因为洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直。（）2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其向心加速度大小不变，但方向时刻变化。（）3.洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向无关。（）4.电子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动的半径与磁感应强度B成正比。（）5.质谱仪可以用来分离不同质量的带电粒子。（）6.电子感应加速器中，电子在变化的磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用。（）7.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动的周期与磁感应强度B成正比。（）8.在一个电子显微镜中，电子束在磁感应强度为B的匀强磁场中偏转。若电子束的偏转角度为θ，则电子束的偏转半径与B成正比。（）9.一个质谱仪中，带电粒子通过一个速度选择器后进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动。若带电粒子的电荷量为q，质量为m，运动半径为R，则带电粒子的速度与B成正比。（）10.在一个电子感应加速器中，电子在变化的磁场中运动时，不会受到电场力的作用。（）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述洛伦兹力的定义及其方向判断方法。2.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件及其运动半径、周期的表达式。3.简述质谱仪的工作原理及其应用。4.简述电子感应加速器的工作原理及其应用。5.简述电子显微镜的工作原理及其应用。6.简述速度选择器的工作原理及其应用。7.简述带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力来源。8.简述洛伦兹力对带电粒子做功的特点。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m、带电荷量为+q的粒子以速度v垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径和周期。2.在一个质谱仪中，带电粒子通过一个速度选择器后进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动。若带电粒子的电荷量为q，质量为m，运动半径为R，求带电粒子的速度。3.在一个电子显微镜中，电子束在磁感应强度为B的匀强磁场中偏转。若电子束的偏转角度为θ，求电子束的偏转半径。4.在一个电子感应加速器中，电子在变化的磁场中运动。若磁场的变化频率为f，求电子受到的洛伦兹力变化的频率。5.一个质量为m、带电荷量为+q的粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。求粒子在磁场中做匀速圆周运动的角速度。6.在一个质谱仪中，带电粒子通过一个速度选择器后进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动。若要增大带电粒子的运动半径，可以采取哪些方法？7.在一个电子显微镜中，电子束在磁感应强度为B的匀强磁场中偏转。若电子束的偏转角度为θ，求电子束的偏转半径。8.在一个电子感应加速器中，电子在变化的磁场中运动。若磁场的变化频率为f，求电子受到的洛伦兹力变化的频率。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C解析：带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力大小不变，方向始终与速度方向垂直，但速度方向时刻变化，因此向心加速度方向时刻变化。2.D解析：小球受到的洛伦兹力方向与速度方向垂直，且与细线拉力和重力平衡，因此细线拉力大小为mg/cosθ。3.A解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期为T=2πR/v，运动时间为半个周期，即πR/v。4.C解析：洛伦兹力大小与速度成正比，速度变为2v时，洛伦兹力变为2F。5.B解析：增大磁感应强度B可以增大电子束的偏转角度。6.A解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期为T=2πmv/Bq。7.A解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径为R。8.A解析：电子在变化的磁场中会受到洛伦兹力的作用。9.A解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，角速度为ω=Bq/mv。10.C解析：增大带电粒子的电荷量可以增大带电粒子的运动半径。二、填空题1.Bqv，垂直于速度方向解析：洛伦兹力大小为Bqv，方向垂直于速度方向。2.BqR/m解析：电子做匀速圆周运动，半径为R=BqR/m。3.2πmv/Bq解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，周期为T=2πmv/Bq。4.Bqθ/v解析：电子束的偏转半径为Bqθ/v。5.BqR/m解析：带电粒子做匀速圆周运动，速度为v=BqR/m。6.增大带电粒子的电荷量解析：增大带电粒子的电荷量可以增大带电粒子的运动半径。7.BqT/2πm解析：电子做匀速圆周运动，速度为v=BqT/2πm。8.2f解析：电子受到的洛伦兹力变化的频率为2f。9.Bq/mv解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，角速度为ω=Bq/mv。10.BqR/m解析：带电粒子做匀速圆周运动，速度为v=BqR/m。三、判断题1.√解析：洛伦兹力对带电粒子永远不做功，因为洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直。2.√解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其向心加速度大小不变，但方向时刻变化。3.×解析：洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向有关，速度方向不同，洛伦兹力方向也不同。4.√解析：电子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动的半径与磁感应强度B成正比。5.√解析：质谱仪可以用来分离不同质量的带电粒子。6.√解析：电子感应加速器中，电子在变化的磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用。7.×解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动的周期与磁感应强度B成反比。8.√解析：在一个电子显微镜中，电子束在磁感应强度为B的匀强磁场中偏转。若电子束的偏转角度为θ，则电子束的偏转半径与B成正比。9.√解析：带电粒子做匀速圆周运动，速度与B成正比。10.×解析：电子感应加速器中，电子在变化的磁场中运动时，会受到电场力的作用。四、简答题1.洛伦兹力的定义是带电粒子在磁场中运动时受到的力，方向由右手定则判断，即拇指指向速度方向，四指指向磁场方向，掌心方向即为洛伦兹力方向。2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件是速度方向与磁场方向垂直，运动半径为R=Bqv/m，周期为T=2πmv/Bq。3.质谱仪的工作原理是带电粒子通过速度选择器后进入匀强磁场，做匀速圆周运动，根据运动半径不同分离不同质量的带电粒子。应用：分离同位素、分析物质成分等。4.电子感应加速器的工作原理是利用变化的磁场产生电场，加速电子运动。应用：加速电子束进行科学研究。5.电子显微镜的工作原理是利用电子束在磁场中偏转，观察样品的微观结构。应用：观察细胞、晶体等微观结构。6.速度选择器的工作原理是利用匀强电场和匀强磁场垂直，只有速度满足一定条件的带电粒子才能通过。应用：选择特定速度的带电粒子。7.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力来源是洛伦兹