题目内容
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日正式通过国家验收.正线全长约30km,设计最高运行时速430km/h,单向运行时间7min20s.
(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 ______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l0mm,那么上升过程中磁力对列车做功 ______J,(g取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 ______s(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 ______(选填“排斥”或“吸引”),从而使列车悬浮在铁轨上方.
【答案】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.
(4)掌握质量、时间、速度的单位换算.
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.
(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=
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.
(4)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.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)如图;排斥;

点评:(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
(2)利用安培定则会判断电流方向或磁极.
(3)根据G=mg、W=FS、
进行计算.
(4)掌握质量、时间、速度的单位换算.
(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.
(4)掌握质量、时间、速度的单位换算.
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.
(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=
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.
(4)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.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)如图;排斥;
点评:(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
(2)利用安培定则会判断电流方向或磁极.
(3)根据G=mg、W=FS、
(4)掌握质量、时间、速度的单位换算.
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