2026年广东省人教版高中物理第10章电磁学综合应用题库

2026年广东省人教版高中物理第10章电磁学综合应用题库一、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.洛伦兹力不做功，因为洛伦兹力的方向始终与粒子速度方向垂直B.洛伦兹力可以做功，当粒子速度方向与磁场方向不平行时C.洛伦兹力可以改变粒子速度的大小，但不会改变速度方向D.洛伦兹力既改变速度大小，也改变速度方向参考答案：A解析：洛伦兹力公式F＝q(v×B)表明其方向始终垂直于速度方向，因此不做功（功＝F•dcosθ，θ＝90°时功为0）。选项B错误，洛伦兹力不做功；选项C错误，洛伦兹力只改变速度方向，不改变大小；选项D错误，洛伦兹力不改变速度大小。正确答案为A。2.如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电小球，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.小球带正电荷，因为洛伦兹力水平向右B.小球带负电荷，因为洛伦兹力水平向左C.小球所受洛伦兹力大小为qBLsinθD.小球所受洛伦兹力大小为qBLcosθ参考答案：B解析：小球静止时，受力平衡，水平方向受洛伦兹力F＝qBLsinθ，竖直方向受重力和细线拉力平衡。根据左手定则，若洛伦兹力水平向左，则小球带负电荷。选项A、C、D均错误，正确答案为B。3.一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子所受洛伦兹力大小为F。若将电子速度变为2v，则所受洛伦兹力大小变为（）A.F/2B.FC.2FD.4F参考答案：C解析：洛伦兹力公式F＝qvB，速度变为2v时，洛伦兹力变为2qvB＝2F。正确答案为C。4.如图所示，两根平行长直导线分别通有电流I1和I2，方向相反。P点为两导线之间的一点，下列说法正确的是（）A.P点磁感应强度大小为μ0I1/(2πd)，方向垂直纸面向里B.P点磁感应强度大小为μ0(I1＋I2)/(2πd)，方向垂直纸面向外C.若I1＝I2，P点磁感应强度为零D.若I1≠I2，P点磁感应强度方向与电流方向无关参考答案：C解析：两导线在P点产生的磁感应强度大小相等，方向相反（根据安培定则），因此叠加后相互抵消，磁感应强度为零。正确答案为C。5.一个边长为a的正方形导线框，通有电流I，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导线框平面平行。导线框所受安培力大小为（）A.0B.IaBC.2IaBD.IaB√2参考答案：A解析：安培力公式F＝BILsinθ，磁场方向与导线框平面平行时，θ＝0°，sinθ＝0，安培力为零。正确答案为A。6.一个电容器C通过一个电阻R接在电压为U的电源上，充电稳定后断开电源，再将电容器两极板用导线短路，下列说法正确的是（）A.电容器两极板电势差始终为UB.电容器两极板电势差先减小后增大C.电容器所带电荷量先增加后减少D.电阻R上先有电流，后无电流参考答案：C解析：断开电源后，电容器带电荷量Q＝CU，短路时电荷量通过电阻释放，先增加后减少。正确答案为C。7.一个理想变压器原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，原线圈输入电压为U1，副线圈输出电压为U2。下列说法正确的是（）A.U1/U2＝n1/n2B.U1/U2＝n2/n1C.原线圈电流I1与副线圈电流I2之比等于匝数比D.变压器可以改变交流电的频率参考答案：A解析：理想变压器电压比等于匝数比，U1/U2＝n1/n2。选项B错误；电流比与匝数比成反比，C错误；变压器不能改变频率，D错误。正确答案为A。8.一个电感L和电容C串联接在交流电源上，当电源频率f等于LC的平方根时，电路发生谐振。下列说法正确的是（）A.电路阻抗最大，等于LB.电路阻抗最小，等于CC.电路电流最大，等于U/RD.电路电压超前电流90°参考答案：B解析：谐振时感抗与容抗相等，电路阻抗最小，Z＝√(L/C)。正确答案为B。9.一个带电粒子以速度v进入一个电场和磁场叠加的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，方向相互垂直。若粒子沿电场方向进入，则（）A.粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反B.粒子所受电场力与洛伦兹力大小不等，方向相同C.粒子做匀速直线运动D.粒子做曲线运动参考答案：C解析：若粒子沿电场方向进入，电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动。正确答案为C。10.一个电子以速度v垂直进入一个通电螺线管内部，螺线管产生的磁感应强度为B。电子所受洛伦兹力大小为（）A.evBB.0C.evB/2D.evB/√2参考答案：A解析：螺线管内部磁场方向与电子速度方向垂直，洛伦兹力大小为evB。正确答案为A。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一个带电粒子以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子所受洛伦兹力大小为________，方向由________定则判断。参考答案：qvB；左手解析：洛伦兹力大小为qvB，方向由左手定则判断（伸开左手，使磁感线穿过手心，四指指向速度方向，拇指所指方向为洛伦兹力方向）。2.两根平行长直导线分别通有电流I1和I2，方向相同，距离为d，P点在两导线之间，距离I1为d/2，距离I2为d/2。P点磁感应强度大小为________，方向________。参考答案：μ0(I1－I2)/(2πd)；垂直纸面向里解析：两导线在P点产生的磁感应强度大小相等，方向相反（根据安培定则），叠加后方向垂直纸面向里。3.一个边长为a的正方形导线框，通有电流I，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导线框平面平行。导线框所受安培力矩大小为________。参考答案：Ia2B解析：安培力矩公式M＝BIAsinθ，θ＝90°时，M＝BIA＝Ia2B。4.一个电容器C通过一个电阻R接在电压为U的电源上，充电稳定后断开电源，再将电容器两极板用导线短路，电阻R上最大电流为________。参考答案：CU/R解析：短路时电容器瞬间放电，最大电流为Q/C•R＝CU/R。5.一个理想变压器原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，原线圈输入电压为U1，副线圈输出电压为U2。若原线圈电流为I1，副线圈电流为I2，则P1＝________，P2＝________。参考答案：U1I1；U2I2解析：理想变压器输入功率等于输出功率，P1＝P2。6.一个电感L和电容C串联接在交流电源上，当电源频率f等于________时，电路发生谐振。参考答案：1/(2π√(LC))解析：谐振频率f＝1/(2π√(LC))。7.一个带电粒子以速度v进入一个电场和磁场叠加的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，方向相互垂直。若粒子沿电场方向进入，则粒子所受电场力大小为________，洛伦兹力大小为________。参考答案：qE；qvB解析：电场力大小为qE，洛伦兹力大小为qvB。8.一个电子以速度v垂直进入一个通电螺线管内部，螺线管产生的磁感应强度为B。电子所受洛伦兹力方向________，大小为________。参考答案：与速度方向垂直；evB解析：洛伦兹力方向与速度方向垂直，大小为evB。9.一个电容器C通过一个电阻R接在电压为U的电源上，充电稳定后断开电源，再将电容器两极板用导线短路，电路中电流方向________。参考答案：从电容器正极板流向负极板解析：电容器放电时，电流从正极板流向负极板。10.一个边长为a的正方形导线框，通有电流I，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导线框平面平行。导线框所受安培力合力为零，但力矩不为零，此时导线框的磁势能________。参考答案：最小解析：导线框平面与磁场方向平行时，磁势能最小。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.洛伦兹力可以改变带电粒子的速度大小。（×）解析：洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，不改变速度大小。2.两根平行长直导线通有电流，若电流方向相同，则导线相互吸引。（√）解析：根据安培定则，电流方向相同，导线间产生相互吸引的磁场。3.一个电容器通过一个电阻接在交流电源上，电阻R越大，电容器充放电越快。（×）解析：电阻R越大，充放电电流越小，充放电越慢。4.理想变压器可以改变直流电的电压。（×）解析：变压器只能改变交流电的电压，不能改变直流电。5.一个带电粒子以速度v进入一个电场和磁场叠加的区域，电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动。（√）解析：若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动。6.一个电感L和电容C串联接在交流电源上，当电源频率f等于LC的平方根时，电路发生谐振。（×）解析：谐振频率f＝1/(2π√(LC))，不是LC的平方根。7.一个电子以速度v垂直进入一个通电螺线管内部，螺线管产生的磁感应强度为B，电子所受洛伦兹力大小为evB。（√）解析：洛伦兹力大小为evB，方向与速度方向垂直。8.一个电容器C通过一个电阻R接在电压为U的电源上，充电稳定后断开电源，再将电容器两极板用导线短路，电路中电流方向从电容器正极板流向负极板。（√）解析：电容器放电时，电流从正极板流向负极板。9.一个边长为a的正方形导线框，通有电流I，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导线框平面平行。导线框所受安培力合力为零，但力矩不为零。（√）解析：导线框平面与磁场方向平行时，安培力合力为零，但力矩不为零。10.一个带电粒子以速度v进入一个电场和磁场叠加的区域，电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动。（√）解析：若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动。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及其对带电粒子运动的影响。解析：洛伦兹力特点：①大小为F＝qvBsinθ，θ为速度与磁场方向的夹角；②方向由左手定则判断（伸开左手，使磁感线穿过手心，四指指向速度方向，拇指所指方向为洛伦兹力方向）。对带电粒子运动的影响：①不改变速度大小，只改变速度方向；②使带电粒子做匀速圆周运动、螺旋运动或匀速直线运动（电场力与洛伦兹力平衡时）。2.两根平行长直导线通有电流，若电流方向相反，则导线相互排斥，解释原因。解析：根据安培定则，电流方向相反时，导线周围产生方向相反的磁场，相邻导线在对方磁场中受安培力，方向相反，因此相互排斥。3.一个电容器C通过一个电阻R接在电压为U的电源上，充电稳定后断开电源，再将电容器两极板用导线短路，电路中电流如何变化？解析：电容器充电稳定后断开电源，带电荷量Q＝CU，短路时电容器通过电阻放电，电流从正极板流向负极板，电流大小逐渐减小，最终为零。4.理想变压器的工作原理是什么？解析：理想变压器通过电磁感应原理工作，原线圈输入交流电产生变化的磁场，副线圈切割磁感线产生感应电动势，电压比等于匝数比，U1/U2＝n1/n2。5.一个电感L和电容C串联接在交流电源上，当电源频率f等于1/(2π√(LC))时，电路发生谐振，此时电路有何特点？解析：谐振时感抗与容抗相等，电路阻抗最小，Z＝√(L/C)，电流最大，电压与电流同相。6.一个带电粒子以速度v进入一个电场和磁场叠加的区域，电场力与洛伦兹力平衡，粒子做什么运动？解析：电场力与洛伦兹力平衡时，粒子所受合力为零，做匀速直线运动。7.一个边长为a的正方形导线框，通有电流I，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导线框平面平行，导线框所受安培力合力为零，但力矩不为零，解释原因。解析：导线框平面与磁场方向平行时，各边受安培力大小相等，方向相反，合力为零，但力矩不为零，导线框会绕某轴转动。8.电容器在电路中的作用是什么？解析：电容器在电路中可起到滤波、耦合、隔直、旁路等作用，例如滤波器可去除交流成分，耦合可传递交流信号，隔直可阻止直流信号，旁路可为交流信号提供低阻抗通路。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、电荷量为q的带电小球，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。求小球所受洛伦兹力大小和方向。解析：小球静止时，受力平衡，水平方向受洛伦兹力F＝qBLsinθ，竖直方向受重力和细线拉力平衡。洛伦兹力大小为qBLsinθ，方向由左手定则判断（若小球带正电荷，θ为磁场方向与速度方向的夹角）。2.两根平行长直导线分别通有电流I1和I2，方向相反，距离为d，P点在两导线之间，距离I1为d/2，距离I2为d/2。求P点磁感应强度大小和方向。解析：两导线在P点产生的磁感应强度大小相等，方向相反（根据安培定则），叠加后方向垂直纸面向里，大小为μ0(I1－I2)/(2πd)。3.一个边长为a的正方形导线框，通有电流I，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导线框平面平行。求导线框所受安培力矩大小。解析：安培力矩公式M＝BIAsinθ，θ＝90°时，M＝BIA＝Ia2B。4.一个电容器C通过一个电阻R接在电压为U的电源上，充电稳定后断开电源，再将电容器两极板用导线短路，求电阻R上最大电流大小。解析：短路时电容器瞬间放电，最大电流为Q/C•R＝CU/R。5.一个理想变压器原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，原线圈输入电压为U1，副线圈输出电压为U2。若原线圈电流为I1，副线圈电流为I2，求原线圈输入功率和副线圈输出功率。解析：理想变压器输入功率等于输出功率，P1＝U1I1，P2＝U2I2，P1＝P2。6.一个电感L和电容C串联接在交流电源上，当电源频率f等于1/(2π√(LC))时，电路发生谐振，求电路阻抗大小。解析：谐振时感抗与容抗相等，电路阻抗最小，Z＝√(L/C)。7.一个带电粒子以速度v垂直进入一个电场和磁场叠加的区域，电场强度为E，磁感应强度为B，方向相互垂直。若粒子沿电场方向进入，求粒子所受电场力大小和洛伦兹力大小。解析：电场力大小为qE，洛伦兹力大小为qvB。8.一个电子以速度v垂直进入一个通电螺线管内部，螺线管产生的磁感应强度为B。求电子所受洛伦兹力大小和方向。解析：洛伦兹力大小为evB，方向与速度方向垂直（根据左手定则，若电子带负电荷，方向与拇指相反）。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.B3.C4.C5.A6.C7.A8.B9.C10.A二、填空题1.qvB；左手2.μ0(I1－I2)/(2πd)；垂直纸面向里3.Ia2B4.CU/R5.U1I1；U2I26.1/(2π√(LC))7.qE；qvB8.与速度方向垂直；evB9.从电容器正极板流向负极板10.最小三、判断题1.×22.√23.×24.×25.√26.×27.√28.√29.√30.√四、简答题1.洛伦兹力特点：①大小为F＝qvBsinθ，θ为速度与磁场方向的夹角；②方向由左手定则判断（伸开左手，使磁感线穿过手心，四指指向速度方向，拇指所指方向为洛伦兹力方向）。对带电粒子运动的影响：①不