题目内容
9．阅读短文，回答问题．磁悬浮列车
磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物．上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收．正线全长约30km，设计最高运行时速430km/h，单向运行时间7min 20s．
（1）上海磁悬浮列车的结构如图甲所示．要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是S极．若列车总质量是20t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力使列车上升10mm，那么上升过程中磁力对列车做功2000J．（g=10N/kg）
（2）如果列车在单向运行过程中，只停靠一站，那么，停靠时间约为140s．（设磁悬浮列车全程均以360km/h的速度行驶）
（3）图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上（紧靠铁轨上方）的电阻非常小的螺线管．B中电流方向如图乙所示，请在图中标出通电螺线管的N极．螺线管B与电磁铁A之间相互排斥（选填“排斥”或“吸引”），从而使列车悬浮在铁轨上方．
分析 （1）磁悬浮列车有的是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的，有的是根据异名磁极相互吸引来工作的．
（2）安培定则：用右手握着螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指的方向是螺线管的N极．
（3）根据质量求重力，根据重力和上升的距离求做功．根据行车时间和总时间求停车时间．
解答 解：（1）甲图是根据异名磁极相互吸引，使车身和轨道脱离，车身必须受到一个向上的力．轨道线圈的下端是N极，把列车吸引起来和铁轨脱离，车身线圈上端是S极．
s=10mm=0.01m，20t=20000kg，
G=mg=20000kg×10N/kg=200000N．
W=Fs=200000N×0.01m=2000J．
（2）v=360km/h=100m/s，t=7min20s=440s，s=30km=30000m，
由v=$\frac{s}{t}$可得，t1=$\frac{s}{v}$=$\frac{30000m}{100m/s}$=300s，在单向运行过程中，只停靠一站，那么停靠时间约为t2=t-t1=440s-300s=140s．
（3）乙图是根据同名磁极相互排斥的原理来是车身和轨道脱离，从而使列车悬浮在铁轨上方．根据安培定则判断，螺线管的上端是N极．
故答案为：（1）S；2000；（2）140；（3）如上图；排斥；
点评 此题综合了磁极间的作用规律、速度的计算、右手螺旋定则在磁悬浮列车上的应用等知识点，题目的难度不大，理解列车运行的物理过程是解决此题的关键．两种车悬浮的道理都是利用磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
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回答下列问题．
（1）单只灯泡正常发光时的电流；
（2）单只灯泡正常发光时的电阻；
（3）根据蓄电池的“额定电压”和“容量”（容量“1.8Ah”指的是如果放电电流为1.8A，那供电时间约1h），估算这种蓄电池最多可储存的电能．
（4）蓄电池充满电后，求可以实现的最长连续应急照明的时间．
应急照明灯是在正常照明电源发生故障时，能持续照明而不间断工作的一类灯具，如图所示．当照明电路突然停电时，应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把灯泡跟蓄电池接通，从而实现自动应急照明．下表为某型号应急照明灯的主要技术数据：| 应急照明光源 | 蓄电池 | |||||
| 种类 | 数量 | 灯泡额定电压 | 应急照明功率 | 类别 | 充电电压 | 电池容量 |
| 灯泡 | 2只 | 2.4V | 0.96W×2 | Ni-Cd | 2.4V | 1.8Ah |
（1）单只灯泡正常发光时的电流；
（2）单只灯泡正常发光时的电阻；
（3）根据蓄电池的“额定电压”和“容量”（容量“1.8Ah”指的是如果放电电流为1.8A，那供电时间约1h），估算这种蓄电池最多可储存的电能．
（4）蓄电池充满电后，求可以实现的最长连续应急照明的时间．
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