2026年四川省冀教版高中物理选修第三册第9章测试卷

2026年四川省冀教版高中物理选修第三册第9章测试卷一、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垂直时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2.一带电粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，若粒子质量为m，电荷量为q，则粒子做匀速圆周运动的半径R等于（）A.mvBqB.mvBq²C.mBq/vD.vBq/m3.在回旋加速器中，带电粒子在D形电极间被加速时，下列说法正确的是（）A.粒子每次通过狭缝时动能增加相同量B.粒子每次通过狭缝时速度增加相同量C.粒子在D形电极间运动时动能不变D.粒子在D形电极间运动时速度不变4.一个电子以速度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，则电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T等于（）A.eB/mB.2πm/eBC.eB/2πmD.2πeB/m5.在研究质谱仪的工作原理时，下列说法正确的是（）A.质谱仪利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子B.质谱仪利用磁场加速粒子，利用电场偏转粒子C.质谱仪只利用电场偏转粒子D.质谱仪只利用磁场加速粒子6.一个带电粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，若粒子质量为m，电荷量为q，则粒子做匀速圆周运动的角速度ω等于（）A.qB/mB.qB²/mC.qB/m²D.m/qB7.在研究带电粒子在复合场中运动时，下列说法正确的是（）A.带电粒子在重力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动B.带电粒子在重力与洛伦兹力平衡时做匀速圆周运动C.带电粒子在电场力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动D.带电粒子在电场力与洛伦兹力平衡时做匀速圆周运动8.一个电子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，电子所受洛伦兹力大小为F，则电子在磁场中做匀速圆周运动的半径R等于（）A.mvBqB.mvBq²C.mBq/vD.vBq/m9.在研究回旋加速器的工作原理时，下列说法正确的是（）A.回旋加速器利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子B.回旋加速器利用磁场加速粒子，利用电场偏转粒子C.回旋加速器只利用电场偏转粒子D.回旋加速器只利用磁场加速粒子10.一个带电粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，若粒子质量为m，电荷量为q，则粒子做匀速圆周运动的周期T等于（）A.eB/mB.2πm/eBC.eB/2πmD.2πeB/m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v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，电子所受洛伦兹力大小为F，则电子在磁场中做匀速圆周运动的半径R等于________。2.一个带电粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，若粒子质量为m，电荷量为q，则粒子做匀速圆周运动的角速度ω等于________。3.在回旋加速器中，带电粒子在D形电极间被加速时，粒子每次通过狭缝时动能增加相同量，这是因为________。4.一个电子以速度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，则电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T等于________。5.在研究质谱仪的工作原理时，质谱仪利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，这是因为在电场中粒子动能增加，在磁场中粒子动能________。6.一个带电粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，若粒子质量为m，电荷量为q，则粒子做匀速圆周运动的半径R等于________。7.在研究带电粒子在复合场中运动时，带电粒子在重力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动，这是因为________。8.一个电子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，电子所受洛伦兹力大小为F，则电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T等于________。9.在研究回旋加速器的工作原理时，回旋加速器利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，这是因为在电场中粒子________，在磁场中粒子________。10.一个带电粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，若粒子质量为m，电荷量为q，则粒子做匀速圆周运动的周期T等于________。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.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。（）2.洛伦兹力可以改变粒子速度的大小，但不会改变速度方向。（）3.在回旋加速器中，带电粒子在D形电极间被加速时，粒子每次通过狭缝时动能增加相同量。（）4.一个电子以速度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，则电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T等于2πm/eB。（）5.在研究质谱仪的工作原理时，质谱仪利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子。（）6.一个带电粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，若粒子质量为m，电荷量为q，则粒子做匀速圆周运动的角速度ω等于qB/m。（）7.在研究带电粒子在复合场中运动时，带电粒子在重力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动。（）8.一个电子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，电子所受洛伦兹力大小为F，则电子在磁场中做匀速圆周运动的半径R等于mvBq。（）9.在研究回旋加速器的工作原理时，回旋加速器利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子。（）10.一个带电粒子以速度v进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，若粒子质量为m，电荷量为q，则粒子做匀速圆周运动的周期T等于2πeB/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及其对带电粒子运动的影响。2.简述回旋加速器的工作原理及其应用领域。3.简述质谱仪的工作原理及其应用领域。4.简述带电粒子在复合场中运动的条件及其特点。5.简述匀速圆周运动在磁场中的运动规律及其影响因素。6.简述洛伦兹力在科技中的应用实例。7.简述带电粒子在电场和磁场中的运动区别。8.简述匀速圆周运动在磁场中的周期公式及其推导过程。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v=1×10⁶m/s垂直进入磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中，求电子所受洛伦兹力大小及电子做匀速圆周运动的半径和周期。2.一个质子以速度v=2×10⁶m/s进入磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中，求质子所受洛伦兹力大小及质子做匀速圆周运动的半径和周期。3.一个带电粒子以速度v=3×10⁶m/s进入一个磁感应强度为B=0.3T的匀强磁场中，若粒子质量为m=1.67×10⁻²⁷kg，电荷量为q=1.6×10⁻¹⁹C，求粒子所受洛伦兹力大小及粒子做匀速圆周运动的半径和周期。4.一个电子以速度v=4×10⁶m/s进入一个磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，求电子所受洛伦兹力大小及电子做匀速圆周运动的半径和周期。5.一个质子以速度v=5×10⁶m/s进入磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，求质子所受洛伦兹力大小及质子做匀速圆周运动的半径和周期。6.一个带电粒子以速度v=6×10⁶m/s进入一个磁感应强度为B=0.6T的匀强磁场中，若粒子质量为m=2.0×10⁻²⁷kg，电荷量为q=1.6×10⁻¹⁹C，求粒子所受洛伦兹力大小及粒子做匀速圆周运动的半径和周期。7.一个电子以速度v=7×10⁶m/s进入一个磁感应强度为B=0.7T的匀强磁场中，求电子所受洛伦兹力大小及电子做匀速圆周运动的半径和周期。8.一个质子以速度v=8×10⁶m/s进入磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中，求质子所受洛伦兹力大小及质子做匀速圆周运动的半径和周期。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A解析：洛伦兹力的方向始终与粒子速度方向垂直，因此洛伦兹力不做功。洛伦兹力只改变粒子速度方向，不改变速度大小。2.C解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。3.A解析：回旋加速器利用电场加速粒子，每次通过狭缝时粒子动能增加相同量，因为电场电压恒定。4.B解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。周期T=2πR/v=2πm/eB。5.A解析：质谱仪利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，根据动能定理和洛伦兹力公式可计算出粒子质量和电荷量。6.A解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。角速度ω=v/R=qB/m。7.A解析：带电粒子在重力与洛伦兹力平衡时，合力为零，做匀速直线运动。8.C解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。9.A解析：回旋加速器利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，这是因为在电场中粒子动能增加，在磁场中粒子速度方向改变。10.B解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。周期T=2πR/v=2πm/eB。二、填空题1.mBq/v解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。2.qB/m解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。角速度ω=v/R=qB/m。3.电场电压恒定解析：回旋加速器利用电场加速粒子，每次通过狭缝时粒子动能增加相同量，因为电场电压恒定。4.2πm/eB解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。周期T=2πR/v=2πm/eB。5.不变解析：质谱仪利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，这是因为在电场中粒子动能增加，在磁场中粒子动能不变。6.mBq/v解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。7.合力为零解析：带电粒子在重力与洛伦兹力平衡时，合力为零，做匀速直线运动。8.2πm/eB解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。周期T=2πR/v=2πm/eB。9.加速，偏转解析：回旋加速器利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，这是因为在电场中粒子动能增加，在磁场中粒子速度方向改变。10.2πm/eB解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。周期T=2πR/v=2πm/eB。三、判断题1.√解析：洛伦兹力的方向始终与粒子速度方向垂直，因此洛伦兹力不做功。2.×解析：洛伦兹力只改变粒子速度方向，不改变速度大小。3.√解析：回旋加速器利用电场加速粒子，每次通过狭缝时粒子动能增加相同量，因为电场电压恒定。4.√解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。周期T=2πR/v=2πm/eB。5.√解析：质谱仪利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，根据动能定理和洛伦兹力公式可计算出粒子质量和电荷量。6.√解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。角速度ω=v/R=qB/m。7.√解析：带电粒子在重力与洛伦兹力平衡时，合力为零，做匀速直线运动。8.×解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。9.√解析：回旋加速器利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，这是因为在电场中粒子动能增加，在磁场中粒子速度方向改变。10.×解析：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。周期T=2πR/v=2πm/eB。四、简答题1.洛伦兹力的特点是其方向始终与粒子速度方向垂直，因此洛伦兹力不做功，只改变粒子速度方向，不改变速度大小。带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。2.回旋加速器利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，通过不断加速粒子，使粒子获得高能。回旋加速器广泛应用于粒子物理、核物理等领域。3.质谱仪利用电场加速粒子，利用磁场偏转粒子，通过测量粒子在磁场中的偏转角度，可以计算出粒子质量和电荷量。质谱仪广泛应用于化学、生物学等领域。4.带电粒子在复合场中运动时，需要考虑重力、电场力、洛伦兹力的合力。当合力为零时，粒子做匀速直线运动；当合力不为零时，粒子做曲线运动。5.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径R=mBq/v，周期T=2πm/eB。半径和周期与粒子质量、电荷量、速度、磁感应强度有关。6.洛伦兹力在科技中的应用实例包括回旋加速器、质谱仪、磁悬浮列车等。7.带电粒子在电场中运动时，电场力做功，改变粒子速度大小和方向；在磁场中运动时，洛伦兹力不做功，只改变粒子速度方向，不改变速度大小。8.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式为T=2πm/eB，推导过程如下：洛伦兹力大小为F=qvB，根据牛顿第二定律F=mv²/R，可得R=mBq/v。周期T=2πR/v=2πm/eB。五、应用题1.电子以速度v=1×10⁶m/s垂直进入磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中，洛伦兹力大小为F=qvB=1.6×10⁻¹⁹C×1×10⁶m/s×0.1T=1.6×10⁻¹³N，电子做匀速圆周运动的半径为R=mBq/v=9.1×10⁻³¹kg×0.1T×1.6×10⁻¹⁹C/1×10⁶m/s=1.456×10⁻⁴m，周期为T=2πm/eB=2π×9.1×10⁻³¹kg/1.6×10⁻¹⁹C×0.1T=3.6×10⁻¹¹s。2.质子以速度v=2×10⁶m/s进入磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中，洛伦兹力大小为F=qvB=1.6×10⁻¹⁹C×2×10⁶m/s×0.2T=6.4×10⁻¹³N，质子做匀速圆周运动的半径为R=mBq/v=1.67×10⁻²⁷kg×0.2T×1.6×10⁻¹⁹C/2×10⁶m/s=2.672×10⁻²⁸m，周期为T=2πm/eB=2π×1.67×10⁻²⁷kg/1.6×10⁻¹⁹C×0.2T=8.3×10⁻¹⁰s。3.带电粒子以速度v=3×10⁶m/s进入一个磁感应强度为B=0.3T的匀强磁场中，洛伦兹力大小为F=qvB=1.6×10⁻¹⁹C×3×10⁶m/s×0.3T=1.44×10⁻¹²N，粒子做匀速圆周运动的半径为R=mBq/v=2.0×10⁻²⁷kg×0.3T×1.6×10⁻¹⁹C/3×10⁶m/s=3.2×10⁻²⁹m，周期为T=2πm/eB=2π×2.0×10⁻²⁷kg/1.6×10⁻¹⁹C×0.3T=1.33×10⁻⁹s。4.电子以速度v=4×10⁶m/s进入一个磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，洛伦兹力大小为F=qvB=1.6×10⁻¹⁹C×4×10⁶m/s×0.4T=2.56×10⁻¹²N，电子做匀速圆周运动的半径为R=mBq/v=9.1×10⁻³¹kg×0.4T×1.6×10⁻¹⁹C/4×10⁶m/s=1.456×10⁻⁴m，周期为T=2πm/eB=2π×9.1×10⁻³¹kg/1.6×10⁻¹⁹C×0.4T=4.55×10⁻¹¹s。5.质子以速度v=5×10⁶m/s进入磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，洛伦兹力大小为F=qvB=1.6×10⁻¹⁹C×5×10⁶m/s×0.5T=4.0×10⁻¹²N，质子做匀速圆周运动的半径为R=mBq/v=1.67×10⁻²⁷kg×0.5T×1.6×10⁻¹⁹C/5×10⁶m/s=2.672×