2026年河北省人教版高中物理選修第三冊第6章課后練習題

2026年河北省人教版高中物理選修第三冊第6章課后練習題一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.在研究帶電粒子在勻強磁場中運動時，下列說法正確的是（）粒子運動速度越大，其受到的洛倫茲力就越大；粒子運動方向與磁場方向平行時，不受洛倫茲力作用；洛倫茲力始終不做功；洛倫茲力可以改變粒子的動能。A.僅①②正確B.僅①③正確C.僅②④正確D.僅③④正確解析：洛倫茲力公式F=qvBsinθ，①錯誤；當v//B時，sinθ=0，F=0，②正確；洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，不做功，③正確；洛倫茲力不改變動能，只改變速度方向，④錯誤。正確選項為C。2.一電子以速度v0垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，關于電子做勻速圓周運動的半徑和周期，下列說法正確的是（）電子做圓周運動的半徑與磁感應強度B成反比；電子做圓周運動的周期與磁感應強度B成正比；電子做圓周運動的半徑與電子速度v0成正比；電子做圓周運動的周期與電子電荷量e無關。A.僅①②正確B.僅①③正確C.僅②④正確D.僅③④正確解析：洛倫茲力提供向心力F=mv02/R，R=mv0/B，①正確；周期T=2πR/v0=2πm/B，②正確；③正確；周期T與電荷量e無關，④正確。正確選項為D。3.一條通電直導線與磁感應強度為B的勻強磁場垂直放置，導線中電流為I，導線長度為L，關于導線受到的安培力，下列說法正確的是（）安培力的大小與電流I成正比；安培力的大小與磁感應強度B成正比；安培力的方向可以用左手定則判斷；安培力的方向一定垂直于電流方向和磁場方向所構成的平面。A.僅①②③正確B.僅①②④正確C.僅①③④正確D.僅②③④正確解析：安培力F=ILB，①②正確；左手定則判斷安培力方向，③正確；安培力方向垂直于電流方向和磁場方向所構成的平面，④正確。正確選項為D。4.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0垂直進入一個磁感應強度為B的勻強磁場中，粒子做勻速圓周運動的半徑為R，若將磁感應強度增大到2B，其他條件不變，則粒子做勻速圓周運動的半徑將（）減小為原來的一半；增大為原來的2倍；保持不變；無法確定。A.僅①正確B.僅②正確C.僅③正確D.僅④正確解析：洛倫茲力提供向心力F=mv02/R，R=mv0/B，磁感應強度增大到2B時，半徑減小為原來的一半，①正確。正確選項為A。5.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的半徑和周期分別為（）半徑R=mv0sinθ/B；周期T=2πm/B；半徑R=mv0cosθ/B；周期T=2πm/(qBsinθ)。A.僅①②正確B.僅①③正確C.僅②④正確D.僅③④正確解析：粒子做螺旋運動時，垂直于磁場方向的速度分量v⊥=v0sinθ，半徑R=mv⊥/B=mv0sinθ/B，①正確；周期T只與垂直于磁場方向的速度分量有關，T=2πm/(qBsinθ)，④正確。正確選項為A。6.一個電子以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，電子做螺旋運動的螺距為（）螺旋運動的螺距與速度v0成正比；螺旋運動的螺距與磁感應強度B成正比；螺旋運動的螺距與角度θ無關；螺旋運動的螺距為2πmv0/(qBsinθ)。A.僅①②正確B.僅①③正確C.僅②④正確D.僅③④正確解析：螺旋運動的螺距p=2πmv///T=2πmv0cosθ/(qB)，①②正確。正確選項為A。7.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的角頻率ω為（）ω=qB/m；ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m；ω與速度v0有關；ω與角度θ無關。A.僅①②正確B.僅①③正確C.僅②④正確D.僅③④正確解析：角頻率ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m，①②正確。正確選項為A。8.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的頻率f為（）頻率f與速度v0成正比；頻率f與磁感應強度B成正比；頻率f與角度θ無關；頻率f為f=ω/2π=qB/(2πm)。A.僅①②正確B.僅①③正確C.僅②④正確D.僅③④正確解析：頻率f=ω/2π=qB/(2πm)，①②正確。正確選項為A。9.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的加速度大小為（）加速度大小為a=v02/R；加速度大小為a=qv0B/m；加速度大小與速度v0成正比；加速度大小與角度θ無關。A.僅①②正確B.僅①③正確C.僅②④正確D.僅③④正確解析：加速度大小a=v02/R=qv0B/m，①②正確。正確選項為A。10.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的動能Ek為（）動能Ek=1/2mv02；動能Ek與速度v02成正比；動能Ek與磁感應強度B成正比；動能Ek與角度θ無關。A.僅①②正確B.僅①③正確C.僅②④正確D.僅③④正確解析：動能Ek=1/2mv02，①正確；動能Ek與速度v02成正比，②正確。正確選項為A。二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.一個電子以速度v0垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，電子做勻速圓周運動的半徑為R，若將電子的速度增大到2v0，其他條件不變，則電子做勻速圓周運動的半徑將________。參考答案：增大為原來的2倍解析：洛倫茲力提供向心力F=mv02/R，R=mv0/B，速度增大到2v0時，半徑增大為原來的2倍。2.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的螺距為p=________。參考答案：2πmv0cosθ/(qB)解析：螺旋運動的螺距p=2πmv///T=2πmv0cosθ/(qB)。3.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的角頻率ω為________。參考答案：qB/m解析：角頻率ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m。4.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的頻率f為________。參考答案：qB/(2πm)解析：頻率f=ω/2π=qB/(2πm)。5.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的加速度大小為________。參考答案：qv0B/m解析：加速度大小a=qv0B/m。6.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的動能Ek為________。參考答案：1/2mv02解析：動能Ek=1/2mv02。7.一個電子以速度v0垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，電子做勻速圓周運動的周期為T=________。參考答案：2πm/B解析：周期T=2πm/(qB)，對于電子q=e。8.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的向心加速度大小為________。參考答案：v02/R解析：向心加速度大小a=v02/R，R=mv0cosθ/B，a=qv0B/m。9.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的切向加速度大小為________。參考答案：0解析：粒子做勻速螺旋運動，切向加速度大小為0。10.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的合加速度大小為________。參考答案：qv0B/m解析：合加速度大小為向心加速度大小，qv0B/m。三、判斷題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.洛倫茲力始終不做功，因為洛倫茲力方向始終與速度方向垂直。參考答案：正確解析：洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，不做功。2.一個電子以速度v0垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，電子做勻速圓周運動的半徑為R，若將磁感應強度增大到2B，其他條件不變，則電子做勻速圓周運動的周期將減小為原來的一半。參考答案：錯誤解析：周期T=2πm/(qB)，磁感應強度增大到2B時，周期減小為原來的1/2。3.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的螺距與速度v0成正比。參考答案：正確解析：螺距p=2πmv0cosθ/(qB)，與速度v0成正比。4.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的頻率與磁感應強度B成正比。參考答案：錯誤解析：頻率f=qB/(2πm)，與磁感應強度B成正比。5.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的加速度大小為qv0B/m。參考答案：正確解析：加速度大小a=qv0B/m。6.一個電子以速度v0垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，電子做勻速圓周運動的半徑為R，若將電子的速度增大到2v0，其他條件不變，則電子做勻速圓周運動的周期將減小為原來的一半。參考答案：正確解析：周期T=2πm/(qB)，速度增大到2v0時，周期減小為原來的1/2。7.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的動能Ek與速度v02成正比。參考答案：正確解析：動能Ek=1/2mv02，與速度v02成正比。8.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的向心加速度大小為v02/R。參考答案：正確解析：向心加速度大小a=v02/R。9.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的切向加速度大小為qv0B/m。參考答案：錯誤解析：粒子做勻速螺旋運動，切向加速度大小為0。10.一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以速度v0與磁感應強度為B的勻強磁場方向成θ角進入磁場中，粒子做螺旋運動的合加速度大小為qv0B/m。參考答案：正確解析：合加速度大小為向心加速度大小，qv0B/m。四、簡答題（本大題共8小題，每小題2分，共16分）1.簡述洛倫茲力的特點。參考答案：洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，不做功；洛倫茲力大小與速度、磁感應強度、電荷量有關；洛倫茲力可以改變速度方向，不能改變速度大小。解析：洛倫茲力F=qvBsinθ，方向用左手定則判斷，不做功，只改變速度方向。2.簡述安培力的特點。參考答案：安培力方向可以用左手定則判斷；安培力大小與電流、磁感應強度、導線長度有關；安培力可以改變導線運動狀態。解析：安培力F=ILB，方向用左手定則判斷，可以改變導線運動狀態。3.簡述帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的條件。參考答案：帶電粒子速度方向與磁場方向垂直；洛倫茲力提供向心力；帶電粒子做勻速圓周運動。解析：帶電粒子速度方向與磁場方向垂直時，洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動。4.簡述帶電粒子在勻強磁場中做螺旋運動的條件。參考答案：帶電粒子速度方向與磁場方向成θ角；洛倫茲力提供向心力；帶電粒子做螺旋運動。解析：帶電粒子速度方向與磁場方向成θ角時，洛倫茲力提供向心力，做螺旋運動。5.簡述帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式。參考答案：半徑公式為R=mv0/B。解析：洛倫茲力提供向心力F=mv02/R，R=mv0/B。6.簡述帶電粒子在勻強磁場中做螺旋運動的螺距公式。參考答案：螺距公式為p=2πmv0cosθ/(qB)。解析：螺距p=2πmv///T=2πmv0cosθ/(qB)。7.簡述帶電粒子在勻強磁場中做螺旋運動的角頻率公式。參考答案：角頻率公式為ω=qB/m。解析：角頻率ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m。8.簡述帶電粒子在勻強磁場中做螺旋運動的頻率公式。參考答案：頻率公式為f=qB/(2πm)。解析：頻率f=ω/2π=qB/(2πm)。五、應用題（本大題共8小題，每小題4分，共24分）1.一個電子以速度v0=1.0×10?m/s垂直進入磁感應強度為B=0.1T的勻強磁場中，求電子做勻速圓周運動的半徑和周期。參考答案：半徑R=mv0/B=9.1×10?3m，周期T=2πm/B=1.9×10??s。解析：半徑R=mv0/B=9.1×10?3m，周期T=2πm/B=1.9×10??s。2.一個質量為m=1.0×10?2kg、電荷量為q=1.6×10?1?C的帶電粒子，以速度v0=1.0×10?m/s與磁感應強度為B=0.1T的勻強磁場方向成θ=30°角進入磁場中，求粒子做螺旋運動的螺距和頻率。參考答案：螺距p=2πmv0cosθ/(qB)=1.1×10?2m，頻率f=qB/(2πm)=2.5×10?Hz。解析：螺距p=2πmv0cosθ/(qB)=1.1×10?2m，頻率f=qB/(2πm)=2.5×10?Hz。3.一個質量為m=1.0×10?2kg、電荷量為q=1.6×10?1?C的帶電粒子，以速度v0=1.0×10?m/s與磁感應強度為B=0.1T的勻強磁場方向成θ=30°角進入磁場中，求粒子做螺旋運動的半徑和周期。參考答案：半徑R=mv0sinθ/B=8.7×10?3m，周期T=2πm/(qBsinθ)=3.8×10??s。解析：半徑R=mv0sinθ/B=8.7×10?3m，周期T=2πm/(qBsinθ)=3.8×10??s。4.一個電子以速度v0=1.0×10?m/s與磁感應強度為B=0.1T的勻強磁場方向成θ=30°角進入磁場中，求電子做螺旋運動的角頻率和頻率。參考答案：角頻率ω=qB/m=1.6×1011rad/s，頻率f=ω/2π=2.5×101?Hz。解析：角頻率ω=qB/m=1.6×1011rad/s，頻率f=ω/2π=2.5×101?Hz。5.一個質量為m=1.0×10?2kg、電荷量為q=1.6×10?1?C的帶電粒子，以速度v0=1.0×10?m/s與磁感應強度為B=0.1T的勻強磁場方向成θ=30°角進入磁場中，求粒子做螺旋運動的切向加速度和合加速度。參考答案：切向加速度a_t=0，合加速度a=qv0B/m=1.6×10?m/s2。解析：切向加速度a_t=0，合加速度a=qv0B/m=1.6×10?m/s2。6.一個電子以速度v0=1.0×10?m/s與磁感應強度為B=0.1T的勻強磁場方向成θ=30°角進入磁場中，求電子做螺旋運動的動能和向心加速度。參考答案：動能Ek=1/2mv02=5.0×10?13J，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10?m/s2。解析：動能Ek=1/2mv02=5.0×10?13J，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10?m/s2。7.一個質量為m=1.0×10?2kg、電荷量為q=1.6×10?1?C的帶電粒子，以速度v0=1.0×10?m/s與磁感應強度為B=0.1T的勻強磁場方向成θ=30°角進入磁場中，求粒子做螺旋運動的合加速度和向心加速度。參考答案：合加速度a=qv0B/m=1.6×10?m/s2，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10?m/s2。解析：合加速度a=qv0B/m=1.6×10?m/s2，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10?m/s2。【標準答案及解析】一、單項選擇題1.C2.D3.D4.A5.A6.A7.A8.A9.A10.A二、填空題1.增大為原來的2倍12.2πmv0cosθ/(qB)13.qB/m14.qB/(2πm)2.qv0B/m16.1/2mv0217.2πm/B18.v02/R19.020.qv0B/m三、判斷題1.正確22.錯誤23.正確24.錯誤25.正確26.正確2.正確28.正確29.錯誤30.正確四、簡答題1.洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，不做功；洛倫茲力大小與速度、磁感應強度、電荷量有關；洛倫茲力可以改變速度方向，不能改變速度大小。2.安培力方向可以用左手定則判斷；安培力大小與電流、磁感應強度、導線長度有關；安培力可以改變導線運動狀態。3.帶電粒子速度方向與磁場方向垂直；洛倫茲力提供向心力；帶電粒子做勻速圓周運動。4.帶電粒子速度方向與磁場方向成θ角；洛倫茲力提供向心力；帶電粒子做螺旋運動。5.半徑公式為R=mv0/B。6.螺距公式為p=2πmv0cosθ/(qB)。7.角頻率公式為ω=qB/m。8.頻率公式為f=qB/(2πm)。五、應用題1.半徑R=mv0/B=9.1×10?3m，周期T=2πm/B=1.9×10??s。2.螺距p=2πmv0cosθ/(qB)=1.1×10?2m，頻率f=qB/(2πm)=2.5×10?Hz。3.半徑R=mv0sinθ/B=8.7×10?3m，周期T=2πm/(qBsinθ)=3.8×10??s。4.角頻率ω=qB/m=1.6×1011rad/s，頻率f=ω/2π=2.5×101?Hz。5.切向加速度a_t=0，合加速度a=qv0B/m=1.6×10?m/s2。6.動能Ek=1/2mv02=5.0×10?13J，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10?m/s2。7.合加速度a=qv0B/m=1.6×10?m/s2，向心加速度a_c=qv0B/m=1.6×10?m/s2。【解析】8.洛倫茲力大小與速度、磁感應強度、電荷量有關，①錯誤；②正確；③正確；④錯誤。正確選項為C。9.洛倫茲力提供向心力，R=mv0/B，周期T=2πm/(qB)，①正確；②正確；③正確；④正確。正確選項為D。10.安培力方向用左手定則判斷，大小F=ILB，方向垂直于電流方向和磁場方向所構成的平面，①正確；②正確；③正確；④正確。正確選項為D。11.洛倫茲力提供向心力，R=mv0/B，速度增大到2v0時，半徑增大為原來的2倍，①正確；②錯誤；③正確；④正確。正確選項為A。12.洛倫茲力提供向心力，R=mv0sinθ/B，周期T=2πm/(qBsinθ)，①正確；②正確；③正確；④正確。正確選項為A。13.螺距p=2πmv///T=2πmv0cosθ/(qB)，①正確；②錯誤；③正確；④正確。正確選項為A。14.角頻率ω=2π/T=2πqB/(2πm)=qB/m，①正確；②正確；③正確；④正確。正確選項為A。15.頻率f=ω/2π=qB/(2πm)，①正確；②正確；③正確；④正確。正確選項為A。16.向心加速度大小a=qv0B/m，①正確；②正確；③正確；④正確。正確選項為A。17.動能Ek=1/2mv02，①正確；②正確；③正確；④正確。正確選項為A。18.洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，