Question

（2009?佛山）閱讀短文：
磁懸浮列車
磁懸浮列車（如圖甲）是一種采用無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統的高速列車．它依靠電磁吸力或斥力將兩次懸浮于空中實現列車與軌道間的無機械接觸，再利用線性電機驅動列車運行，其運行速度可達500km/h以上．我國引進德國技術在上海市的龍陽路至浦東機場建造的磁懸浮鐵路已進入商業運行階段，從而實現了國人的“陸地飛行”之夢．
磁懸浮列車主要有兩類：一是以德國為代表的常規磁鐵吸引式懸浮系統（EMS系統）磁懸浮列車；二是以日本為代表的利用超導的磁懸浮原理排斥式系統（EDS）磁懸浮列車，超導磁懸浮列車上的超導元件在超低溫時具有完全導電性（電阻為零）和完全抗磁性．因此，利用超導線圈傳導強大電流的原理可制成體積小、功率強大的電磁鐵．
請在下面的空格中填上適當的內容：
（1）磁懸浮列車車身線圈和軌道線圈是利用

磁極

間的相互作用使車身懸浮起來的．列車在水平軌道上勻速直線前進時，軌道對車身的豎直向上的作用力與列車受到的

重力

是一對平衡力．
（2）利用線性電機驅動列車運行時，電能轉化成列車的

動

能；采用EDS系統的列車線圈通電時發熱功率

極小

（選填“很大”或“極小”）．
（3）圖乙是其中一種磁懸浮列車的工作原理圖，請你判斷它是

A

磁懸浮列車（選填“A”或“B”）．
A．吸引式懸浮系統              B．排斥式懸浮系統

Answer 1

分析：（1）磁懸浮列車是利用“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”的原理，讓磁鐵具有抗拒地心引力的能力，使車體完全脫離軌道，懸浮在軌道上方；對列車進行受力分析，即可判斷出是哪一個力；
（2）根據列車消耗電能的目的就可以判斷出能量轉化情況；根據熱功率公式P=I²R即可分析出線圈的發熱功率；
（3）根據圖乙的構造示意圖和題中的信息，即可判斷出它是哪種磁懸浮列車．

解答：解：（1）常導型磁懸浮列車是利用“異名磁極相互吸引”使列車懸浮起來，超導型磁懸浮列車是利用“同名磁極相互排斥”使列車懸浮起來，所以磁懸浮列車是利用磁極間的相互作用使列車懸浮起來的；列車在豎直方向上受到兩個力的作用：一個是軌道對列車豎直向上的作用力，另一個是列車受到的豎直向下的重力，這兩個力是一對平衡力．
（2）列車消耗電能的目的是使列車運動起來，所以列車是將電能轉化為動能；采用EDS系統的列車，線圈的電阻幾乎是零，根據熱功率公式P=I²R可知，線圈通電時發熱極小．
（3）利用磁鐵吸引力使車輛浮起來的磁懸浮列車，用的是“T”形導軌，車輛的兩側下部向導軌的兩邊環抱．在車輛的下部的內翻部分裝有磁力強大的電磁鐵，導軌底部設有鋼板．鋼板在上，電磁鐵在下．當吸引力與車輛重力平衡，車輛就可懸浮在導軌上方的一定高度上．利用磁鐵斥力使車輛懸浮起來的磁懸浮列車，用的是“U”形軌道．當列車向前運動時，車輛下面的電磁鐵就使埋在軌道內的線圈中感應出電流，使軌道內線圈也變成了電磁鐵，而其它與車輛下的磁鐵產生相斥的磁力，把車輛向上推離軌道．
所以圖乙所示屬于吸引式懸浮系統磁懸浮列車．
故答案為 （1）磁極，重力；（2）動，極小；（3）A．

點評：本題是一道探究性試題，探索性試題十分注意對學生探索能力的考查，主要包括：提出問題的能力，猜想與假設能力，選擇研究方法的能力，分析和推理問題的能力，數據處理能力以及應用知識解決問題的實際應用能力等．