题目内容
【题目】某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型：PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B1和B2。二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车箱与金属框绝缘）。其中ad边宽度与磁场间隔相等。当磁场B1和B2同时以速度v沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动，已知金属框垂直导轨的ab边的边长L、金属框总电阻R，列车与线框的总质量m，
，悬浮状态下，实验车运动时受到的阻力恒为其对地速度的K倍。则下列说法正确的是（ ）
A.列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变
B.列车在运动过程中金属框产生的最大电流为
C.列车最后能达到的最大速度为
D.列车要维持最大速度运动，它每秒钟消耗的磁场能为
【答案】BC
【解析】
A．当磁场向右运动过程中，穿过闭合线框中的磁场有时垂直于纸面向外的磁场增大，有时垂直于纸面向内的磁场增大，根据楞次定律可知列车在运动过程中金属框中的电流方向一直改变，A错误；
B．金属框中
和
导体棒切割磁感线，最大的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知
B正确；
C．列车速度最大为
，此时切割磁感线的速率为
，金属框中和导体棒切割磁感线，此时产生的感应电动势为
通过线框的电流为
列车所受合外力为0时，速度最大，即所受安培力等于阻力
解得
C正确；
D．列车要维持最大速度运动，每秒消耗的磁场能为
D错误。
故选BC。
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