Question

讀短文，回答問題
磁懸浮列車磁懸浮列車是由無(wú)接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成的新型交通工具，是高新技術(shù)的產(chǎn)物．上海磁懸浮列車示范運(yùn)營(yíng)線項(xiàng)目于2006年4月26日正式通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收．正線全長(zhǎng)約30km，設(shè)計(jì)最高運(yùn)行時(shí)速430km/h，單向運(yùn)行時(shí)間7min20s．
（1）上海磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)如圖甲所示．要使列車懸浮起來(lái)，車身線圈的上端是

 

極．若列車總質(zhì)量是20t，磁懸浮列車行駛時(shí)，強(qiáng)大的磁力使列車上升l0mm，那么上升過(guò)程中磁力對(duì)列車做功

 

J，（g取10N/Kg）
（2）如果列車在單向運(yùn)行過(guò)程中，只�？恳徽�，那么�？繒r(shí)間約為

 

s（設(shè)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(shè)計(jì)原理圖，A是磁性穩(wěn)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(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)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(jù)同名磁極相互排斥的原理來(lái)工作的，有的是根據(jù)異名磁極相互吸引來(lái)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(jù)質(zhì)量求重力，根據(jù)重力和上升的距離求做功．根據(jù)行車時(shí)間和總時(shí)間求停車時(shí)間．
（4）掌握質(zhì)量、時(shí)間、速度的單位換算．

解答：解：（1）甲圖是根據(jù)異名磁極相互吸引，使車身和軌道脫離，車身必須受到一個(gè)向上的力．軌道線圈的下端是N極，把列車吸引起來(lái)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(yùn)行過(guò)程中，只�？恳徽荆�那么�？繒r(shí)間約為t₂=t-t₁=440s-300s=140s．
（4）乙圖是根據(jù)同名磁極相互排斥的原理來(lái)是車身和軌道脫離．根據(jù)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(diǎn)評(píng)：（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(huì)判斷電流方向或磁極．
（3）根據(jù)G=mg、W=FS、t=

s

v

進(jìn)行計(jì)算．
（4）掌握質(zhì)量、時(shí)間、速度的單位換算．