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(wú)接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速列車．它依靠電磁吸力或斥力將兩次懸浮于空中實(shí)現(xiàn)列車與軌道間的無(wú)機(jī)械接觸，再利用線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行，其運(yùn)行速度可達(dá)500km/h以上．我國(guó)引進(jìn)德國(guó)技術(shù)在上海市的龍陽(yáng)路至浦東機(jī)場(chǎng)建造的磁懸浮鐵路已進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行階段，從而實(shí)現(xiàn)了國(guó)人的“陸地飛行”之夢(mèng)．
磁懸浮列車主要有兩類：一是以德國(guó)為代表的常規(guī)磁鐵吸引式懸浮系統(tǒng)（EMS系統(tǒng)）磁懸浮列車；二是以日本為代表的利用超導(dǎo)的磁懸浮原理排斥式系統(tǒng)（EDS）磁懸浮列車，超導(dǎo)磁懸浮列車上的超導(dǎo)元件在超低溫時(shí)具有完全導(dǎo)電性（電阻為零）和完全抗磁性．因此，利用超導(dǎo)線圈傳導(dǎo)強(qiáng)大電流的原理可制成體積小、功率強(qiáng)大的電磁鐵．
請(qǐng)?jiān)谙旅娴目崭裰刑钌线m當(dāng)?shù)膬?nèi)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(lái)的．列車在水平軌道上勻速直線前進(jìn)時(shí)，軌道對(duì)車身的豎直向上的作用力與列車受到的

重力

是一對(duì)平衡力．
（2）利用線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行時(shí)，電能轉(zhuǎn)化成列車的

動(dòng)

能；采用EDS系統(tǒng)的列車線圈通電時(shí)發(fā)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(qǐng)你判斷它是

A

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

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(duì)列車進(jìn)行受力分析，即可判斷出是哪一個(gè)力；
（2）根據(jù)列車消耗電能的目的就可以判斷出能量轉(zhuǎn)化情況；根據(jù)熱功率公式P=I²R即可分析出線圈的發(fā)熱功率；
（3）根據(jù)圖乙的構(gòu)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(dǎo)型磁懸浮列車是利用“異名磁極相互吸引”使列車懸浮起來(lái)，超導(dǎo)型磁懸浮列車是利用“同名磁極相互排斥”使列車懸浮起來(lái)，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(lái)的；列車在豎直方向上受到兩個(gè)力的作用：一個(gè)是軌道對(duì)列車豎直向上的作用力，另一個(gè)是列車受到的豎直向下的重力，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力．
（2）列車消耗電能的目的是使列車運(yùn)動(dòng)起來(lái)，所以列車是將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；采用EDS系統(tǒng)的列車，線圈的電阻幾乎是零，根據(jù)熱功率公式P=I²R可知，線圈通電時(shí)發(fā)熱極�。�
（3）利用磁鐵吸引力使車輛浮起來(lái)的磁懸浮列車，用的是“T”形導(dǎo)軌，車輛的兩側(cè)下部向?qū)к壍膬蛇叚h(huán)抱．在車輛的下部的內(nèi)翻部分裝有磁力強(qiáng)大的電磁鐵，導(dǎo)軌底部設(shè)有鋼板．鋼板在上，電磁鐵在下．當(dāng)吸引力與車輛重力平衡，車輛就可懸浮在導(dǎo)軌上方的一定高度上．利用磁鐵斥力使車輛懸浮起來(lái)的磁懸浮列車，用的是“U”形軌道．當(dāng)列車向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，車輛下面的電磁鐵就使埋在軌道內(nèi)的線圈中感應(yīng)出電流，使軌道內(nèi)線圈也變成了電磁鐵，而其它與車輛下的磁鐵產(chǎn)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(tǒng)磁懸浮列車．
故答案為 （1）磁極，重力；（2）動(dòng)，極小；（3）A．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道探究性試題，探索性試題十分注意對(duì)學(xué)生探索能力的考查，主要包括：提出問題的能力，猜想與假設(shè)能力，選擇研究方法的能力，分析和推理問題的能力，數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用知識(shí)解決問題的實(shí)際應(yīng)用能力等．