Question

（2009?佛山）阅读短文：
磁悬浮列车
磁悬浮列车（如图甲）是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的高速列车．它依靠电磁吸力或斥力将两次悬浮于空中实现列车与轨道间的无机械接触，再利用线性电机驱动列车运行，其运行速度可达500km/h以上．我国引进德国技术在上海市的龙阳路至浦东机场建造的磁悬浮铁路已进入商业运行阶段，从而实现了国人的“陆地飞行”之梦．
磁悬浮列车主要有两类：一是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统（EMS系统）磁悬浮列车；二是以日本为代表的利用超导的磁悬浮原理排斥式系统（EDS）磁悬浮列车，超导磁悬浮列车上的超导元件在超低温时具有完全导电性（电阻为零）和完全抗磁性．因此，利用超导线圈传导强大电流的原理可制成体积小、功率强大的电磁铁．
请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）磁悬浮列车车身线圈和轨道线圈是利用

磁极

间的相互作用使车身悬浮起来的．列车在水平轨道上匀速直线前进时，轨道对车身的竖直向上的作用力与列车受到的

重力

是一对平衡力．
（2）利用线性电机驱动列车运行时，电能转化成列车的

动

能；采用EDS系统的列车线圈通电时发热功率

极小

（选填“很大”或“极小”）．
（3）图乙是其中一种磁悬浮列车的工作原理图，请你判断它是

A

磁悬浮列车（选填“A”或“B”）．
A．吸引式悬浮系统              B．排斥式悬浮系统

Answer 1

分析：（1）磁悬浮列车是利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在轨道上方；对列车进行受力分析，即可判断出是哪一个力；
（2）根据列车消耗电能的目的就可以判断出能量转化情况；根据热功率公式P=I²R即可分析出线圈的发热功率；
（3）根据图乙的构造示意图和题中的信息，即可判断出它是哪种磁悬浮列车．

解答：解：（1）常导型磁悬浮列车是利用“异名磁极相互吸引”使列车悬浮起来，超导型磁悬浮列车是利用“同名磁极相互排斥”使列车悬浮起来，所以磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用使列车悬浮起来的；列车在竖直方向上受到两个力的作用：一个是轨道对列车竖直向上的作用力，另一个是列车受到的竖直向下的重力，这两个力是一对平衡力．
（2）列车消耗电能的目的是使列车运动起来，所以列车是将电能转化为动能；采用EDS系统的列车，线圈的电阻几乎是零，根据热功率公式P=I²R可知，线圈通电时发热极小．
（3）利用磁铁吸引力使车辆浮起来的磁悬浮列车，用的是“T”形导轨，车辆的两侧下部向导轨的两边环抱．在车辆的下部的内翻部分装有磁力强大的电磁铁，导轨底部设有钢板．钢板在上，电磁铁在下．当吸引力与车辆重力平衡，车辆就可悬浮在导轨上方的一定高度上．利用磁铁斥力使车辆悬浮起来的磁悬浮列车，用的是“U”形轨道．当列车向前运动时，车辆下面的电磁铁就使埋在轨道内的线圈中感应出电流，使轨道内线圈也变成了电磁铁，而其它与车辆下的磁铁产生相斥的磁力，把车辆向上推离轨道．
所以图乙所示属于吸引式悬浮系统磁悬浮列车．
故答案为 （1）磁极，重力；（2）动，极小；（3）A．

点评：本题是一道探究性试题，探索性试题十分注意对学生探索能力的考查，主要包括：提出问题的能力，猜想与假设能力，选择研究方法的能力，分析和推理问题的能力，数据处理能力以及应用知识解决问题的实际应用能力等．