Question

1972年，世界上第一臺(tái)超導(dǎo)磁感應(yīng)排斥式（電動(dòng)型）磁懸浮列車(chē)ML100在日本研制成功，所用的超導(dǎo)材料是鈮錫合金，這種列車(chē)的每一節(jié)車(chē)廂下面的車(chē)輪旁都裝有小型的超導(dǎo)磁體.在軌道的兩旁，有一系列閉合的鋁環(huán)，整個(gè)列車(chē)由埋在地下的直線型同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)列車(chē)向前行駛時(shí)，超導(dǎo)磁體在軌道面產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，由于磁場(chǎng)和鋁環(huán)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在鋁環(huán)中產(chǎn)生強(qiáng)大的電流.由于超導(dǎo)磁體和鋁環(huán)的互相排斥作用，就產(chǎn)生一種向上的推力把列車(chē)凌空托起，消除了鋼軌與車(chē)輪間的摩擦力.另外，速度越大，排斥力越大，當(dāng)列車(chē)速度超過(guò)一定值（80km/h）時(shí)，列車(chē)就脫離軌道表面，最大距離可達(dá)幾厘米以上，其懸浮是自動(dòng)的，無(wú)須加任何主動(dòng)控制.由于采用大氣隙懸浮，即使車(chē)體稍不平衡或軌道上有少許冰雪等雜物，均不影響列車(chē)安全行駛.在低速行駛時(shí)，要靠輔車(chē)輪支撐，一列載百人的磁懸浮列車(chē)，只要7kW的功率，行駛速度就能達(dá)到500km/h以上.
（1）磁懸浮列車(chē)是利用了超導(dǎo)體的何種性質(zhì)？
（2）由于超導(dǎo)磁體和鋁環(huán)的相互排斥作用，就產(chǎn)生一種向上的推力把列車(chē)凌空托起，速度越大，排斥力越大，這是何種原因？

Answer 1

（1）完全抗磁性.
（2）超導(dǎo)磁體與鋁環(huán)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使鋁環(huán)產(chǎn)生強(qiáng)大的感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，相對(duì)速度越大，磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流就越大，排斥力就越強(qiáng).
【試題分析】