Question

【题目】阅读《无翅飞奔﹣﹣磁悬浮列车》回答问题．

无翅飞奔——磁悬浮列车

磁悬浮列车(如图所示)是现代新型的轨道交通工具，是对传统轮轨铁路技术的一次革新．磁悬浮列车不使用机械力，主要靠电磁力使车体浮离轨道．由于轨道的磁力作用使列车悬浮在空中，行走时无需接触地面，因此我们叫它“会飞的列车”．因没有轨道摩擦，其阻力只有空气阻力，所以，磁悬浮列车车速有了较大的提升．轮轨普通列车的速度约为120 km/h，轮轨高速列车的速度约为300 km/h，而磁悬浮列车的最高速度可以达到500 km/h，比高铁还要快，是当今世界上最快的地面客运交通工具之一．

磁悬浮列车具有速度快、爬坡能力强、能耗低、噪声小、安全舒适、不燃油、污染少等优点；采用高架方式，占用的耕地很少；与普通的轮轨列车相比还具有性价比高、寿命长、维修费用低、节能环保等优点．在整个运行过程中，它是在无接触、无摩擦的状态下实现高速行驶的，因而具有“地面飞行器”及“超低空飞行”的美誉．

磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统．它是利用磁极相互作用，即“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，让磁铁对列车产生向上的磁力来抗拒地心引力，使车体完全脱离轨道，悬浮在轨道上方，腾空行驶．

由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种不同的磁作用，因此磁悬浮列车也有两种相应的工作形式：一是利用磁铁同性相斥原理设计的电磁运行的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相互斥力，使车体在悬浮的铁路上运动．二是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形轨道的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10 mm左右的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行．

磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈．通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来．铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体．它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进，列车上某点的电磁体(N极)被轨道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体(N级)所排斥，结果一“拉”一“推”，这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰．

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)磁悬浮列车是利用____________的原理实现悬浮；

(2)利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，其高速运行时，导轨钢板对列车的吸引力和列车________相等；

(3)简述磁悬浮列车在设计时，为提高运行速度，采取了哪些措施．__________ 。

Answer 1

【答案】同名磁极相斥、异名磁极相吸 重力 磁悬浮列车是利用磁力使得车体和轨道之间分离，利用接触面彼此分离的方法减小摩擦力

【解析】

（1）磁极间的相互作用：同名磁极相斥，异名磁极相吸；
（2）根据题意分析高速运行时，导轨钢板对列车的吸引力和哪个力相等；
（3）从减小摩擦力的方式进行分析即可判断。

（1）根据题目“磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统，它是利用磁极相互作用，即“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，让磁铁对列车产生向上的磁力来抗拒地心引力，使车体完全脱离轨道，悬浮在轨道上方，腾空行驶。”可知，磁悬浮列车是利用同名磁极相斥、异名磁极相吸的原理实现悬浮；

（2）根据题中“磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形轨道的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10mm左右的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行”可知，利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，其高速运行时，导轨钢板对列车的吸引力和列车重力相等；

（3）由于列车是悬浮的，所以磁悬浮列车是利用磁力使得车体和轨道之间分离，即使得接触面彼此分离的方法减小摩擦力。