磁悬浮列车问?/p>
解题规律?/p>
1
、磁场的速度一定大于线框(列车)的速度?/p>
(磁场属于主动,线框属于从动?
因此磁场的速度一定大?/p>
2
、公?/p>
E=BLV
?/p>
V
指有效切割速度,也叫相对切割速度,等于大的速度减去?
的速度(在磁悬浮列车问题中一定是磁场的速度大)
3
、当加速度为零时,线框(或列车)有最大速度?/p>
?/p>
1
、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?/p>
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?/p>
在水平面上相?/p>
b
的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁?/p>
B
1
?/p>
B
2
,且
B
1
=
B
2
=
B
,每个磁?/p>
的长都是
a
,相间排列,所有这些磁场都以速度
v
向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长?/p>
a
宽为
b
的金属框
MNQP
(悬浮在导轨正上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属?/p>
的总电阻为
R
,运动中所受到的阻力恒?/p>
f
,求?/p>
?/p>
1
)列车在运动过程中金属框产生的最大电流;
?/p>
2
)列车能达到的最大速度?/p>
?/p>
3
)简述要使列车停下可采取哪些可行措施?/p>
解析
?/p>
1
)开始时金属框产生的电流最大,设为
m
I
R
Bbv
I
m
2
?
?/p>
2
?/p>
分析列车受力可得?/p>
m
f
F
a
?/p>
?
当列车速度增大时,
安培力变小,
加速度变小?/p>
?/p>
a=0
时,列车速度达到最大,有:
f
F
?/p>
?/p>
R
v
v
Bb
Bb
F
m
)
(
2
2
?/p>
?/p>
解得?/p>
2
2
4
b
B
Rf
v
v
m
?
?/p>
?/p>
3
)切断电源、增大阻?/p>
?/p>
2
、随着越来越高的摩天大楼在各地的落成,至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐?/p>
不适用了?/p>
这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加,
这些钢索会由于承受不了自?/p>
的重量,
还没有挂电梯就会被扯断?/p>
为此?/p>
科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题?/p>
如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机?/p>
即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道,
轨道
间有垂直轨道平面的匀强磁?/p>
B
1
?/p>
B
2
,且
B
1
?/p>
B
2
的方向相反,大小相等,即
B
1
=
B
2
=1T
?/p>
两磁场始终竖直向上作匀速运动?/p>
电梯桥厢固定在如图所示的一个用超导材料制成的金属框
abcd
内(电梯桥厢在图中未画出?/p>
,并且与之绝缘.电梯载人时的总质量为
5×10
3
kg
,所?
a
b
b
a
M
v
N
P
Q
1
B
2
B