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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，轨道线圈上端为S极．上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收．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所示．要使列车悬浮起来，车厢线圈的上端是________极．若列车总质量是100t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力使列车上升10mm，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）．
试题答案
解：（1）要使列车悬浮起来，就要受到一个向上的磁力，由于轨道线圈的下端为N极，由此确定车厢线圈的上端为S极，两者相互吸引，从而对列车施加一个向上的力．
列车的重力：G=mg=1.0×105kg×10N/kg=106N．
车轨对列车施加的力等于列车的重力，即：F=G=106N，列车上升的高度L=10mm=0.01m．
上升过程中磁力对列车做功：W=FL=106N×0.01m=1×104J．
（2）在此过程中，列车的速度v=360km/h=100m/s，路程s=30km=3×104m
由公式v=得，t=．
列车不停靠站单线运行一趟所用的时间为：t===300s．
列车时间运行一趟所用的时间t1为7min20s，即为440s．
由此可知列车在这一站停靠的时间为：t1-t=440s-300s=140s
答：（1）车厢线圈的上端是S极；上升过程中磁力对列车做功1×104J．
（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140s．
试题解析
（1）从悬浮入手，结合磁极间作用规律即可确定车厢线圈上端的极性．
将列车向上提升，是克服列车的重力做功，根据功的计算公式可以求出磁力对列车所做的功．
（2）求出假如列车不停站所用的时间，结合列车实际单向运行的时间，两者之差就是列车在这一站停靠的时间．
点评：此题综合了磁极间作用规律、路程速度时间的计算、以及功的计算等知识点，题目的难度不大，理解列车运行的物理过程是解决此题的关键．