Question

讀短文，回答問題
磁懸浮列車磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統組成的新型交通工具，是高新技術的產物．上海磁懸浮列車示范運營線項目于2006年4月26日正式通過國家驗收．正線全長約30km，設計最高運行時速430km/h，單向運行時間7min20s．
（1）上海磁懸浮列車的結構如圖甲所示．要使列車懸浮起來，車身線圈的上端是

 

極．若列車總質量是20t，磁懸浮列車行駛時，強大的磁力使列車上升l0mm，那么上升過程中磁力對列車做功

 

J，（g取10N/Kg）
（2）如果列車在單向運行過程中，只停靠一站，那么停靠時間約為

 

s（設磁懸浮列車全程均以360km/h的速度行駛）．
（3）圖乙是另一種磁懸浮列車的設計原理圖，A是磁性穩定的電磁鐵，安裝在鐵軌上，B是安裝在車身上（緊靠鐵軌上方）的電阻非常小的螺線管．B中電流方向如圖乙所示，請在圖中標出通電螺線管的N極，螺線管B與電磁鐵A之間相互

 

（選填“排斥”或“吸引”），從而使列車懸浮在鐵軌上方．

Answer 1

分析：（1）磁懸浮列車有的是根據同名磁極相互排斥的原理來工作的，有的是根據異名磁極相互吸引來工作的．
（2）安培定則：用右手握著螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指的方向是螺線管的N極．
（3）根據質量求重力，根據重力和上升的距離求做功．根據行車時間和總時間求停車時間．
（4）掌握質量、時間、速度的單位換算．

解答：解：（1）甲圖是根據異名磁極相互吸引，使車身和軌道脫離，車身必須受到一個向上的力．軌道線圈的下端是N極，把列車吸引起來和鐵軌脫離，車身線圈上端是S極．
（2）s=10mm=0.01m，20t=20000kg，
G=mg=20000kg×10N/kg=200000N．
W=Fs=200000N×0.01m=2000J．
（3）v=360km/h=100m/s，t=7min20s=440s，s=30km=30000m，
t₁=

s

v

=

30000m

100m/s

=300s
在單向運行過程中，只停靠一站，那么停靠時間約為t₂=t-t₁=440s-300s=140s．
（4）乙圖是根據同名磁極相互排斥的原理來是車身和軌道脫離．根據安培定則判斷，螺線管的上端是N極．
故答案為：（1）S；2000；（2）140；（3）如圖；排斥；

點評：（1）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．
（2）利用安培定則會判斷電流方向或磁極．
（3）根據G=mg、W=FS、t=

s

v

進行計算．
（4）掌握質量、時間、速度的單位換算．