- 高考难题物理磁场
高考物理中的磁场难题通常涉及以下几个方面：
1. 磁场的概念和性质：包括磁感应强度、磁场方向、磁感应线等基本概念，以及磁场的方向、强度和相互作用的关系等。
2. 磁场中的物体受力：在磁场中运动的物体受到的力，包括洛伦兹力（带电粒子在磁场中的受力）和安培力（电流在磁场中的受力）等。
3. 磁场中的运动问题：涉及磁场和运动结合的问题，通常需要运用运动学知识和洛伦兹力知识相结合来求解。
4. 磁场中的能量问题：涉及到磁场和能量结合的问题，可能涉及到能量的转化和守恒，以及电磁波的产生和传播等问题。
以下是一些具体的难题示例：
1. 一根细线穿过磁场，细线的一端固定，另一端有一个可运动的物体，求物体在磁场中运动时的受力情况。
2. 一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，已知粒子的质量和电量，如何求出粒子的轨道半径？
3. 两个带电粒子在同一匀强磁场中做圆周运动，它们的运动半径不同，求它们之间的相互作用力。
4. 一个矩形线圈在匀强磁场中运动，求线圈中产生的感应电动势和感应电流的方向。
5. 一个通电导线在磁场中受到的安培力大小和方向始终不变，求该导线的运动状态。
以上问题需要考生对磁场概念、物体受力、运动学知识和能量知识有较好的理解和应用能力。
相关例题：
题目：在垂直于匀强磁场B的平面内有一个边长为L的正方形导线框abcd，其匝数为N，边长为L，电阻为R，质量为m，当线框以某一初速度进入磁场时，线圈的ab边和ad边分别在时刻t到达中点位置，求线框进入磁场的整个过程产生的热量。
解析：
首先，我们可以根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，写出线框进入磁场时的感应电动势表达式。由于线框以某一初速度进入磁场，所以它的速度可以表示为v = v0 - at，其中v0是初速度，a是加速度。根据法拉第电磁感应定律，我们有E = NΔΦ/Δt，其中ΔΦ是磁通量的变化量。由于线框以某一角度进入磁场，磁通量变化量ΔΦ = -BS(cosθ)，其中B是磁感应强度，S是线框的面积，θ是线框进入磁场的角度。因此，我们有E = N(vB)(L/2)sinθ。
接下来，我们需要考虑线框的运动过程和受力情况。线框受到重力mg、支持力N和安培力F的作用。由于线框是刚性的，所以支持力N可以忽略不计。安培力F的大小可以通过左手定则判断出方向，再根据公式F = BIL来计算。其中I是线框中电流的有效值，可以通过欧姆定律求得。由于线框在进入磁场的过程中做减速运动，所以线框中的电流也是逐渐减小的。因此，我们可以得到I = ε/t，其中ε是线框进入磁场过程中产生的平均电动势。
最后，我们就可以根据能量守恒定律来求得整个过程产生的热量了。线框进入磁场的过程中，动能转化为电能再转化为热能。因此，我们可以得到Q = (1/2)mv² - (1/2)mv₀² + Wf。其中Wf是线框克服安培力所做的功，可以通过安培力乘以线框在进入磁场过程中的位移来得到。
答案：Q = (NBL²sinθ/R)∫(v₀ - vdt) + (mgL)(1 - cosθ)。
这个题目考察了磁场的基本概念、法拉第电磁感应定律、楞次定律、能量守恒定律和微积分的应用。需要考生对磁场有深入的理解和熟练的数学计算能力。
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