2024年5月8日发(作者：英伟达是哪个国家的)

2021年高考物理一轮复习考点过关检测题

12.11 电磁感应综合—磁悬浮列车类问题

一、选择题

1

．如图所示为磁悬浮列车模型，质量

M

=

2kg

的绝缘板底座静止在动摩擦因数

μ

1

=

0.1

的粗糙水平地面上。

位于磁场中的正方形金属框

ABCD

为动力源，其质量

m

＝

2kg

，边长为

1m

，电阻为

1



，与绝缘板间的

16

动摩擦因数

μ

2

=

0.2

．

OO



为

AD

、

BC

的中点。在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，

CDOO



区域内

磁场如图

a

所示，

CD

恰在磁场边缘以外；

BAOO



区域内磁场如图

b

所示，

AB

恰在磁场边缘以内

（

g

=

10m/s

2

）。若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则金属框从静止释放

后（ ）

A

．若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为

2m/s

2

B

．若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为

1m/s

2

C

．若金属框不固定，金属框的加速度为

6m/s

2

，绝缘板的加速度为

1m/s

2

D

．若金属框不固定，金属框的加速度为

2m/s

2

，绝缘板仍静止

2

．我国研发的磁悬浮高速实验样车在

2019

年

5

月

23

日正式下线，在全速运行的情况下，该样车的时速达

到

600

千米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，在水平面上相距

l

的两根平行

导轨间，有垂直水平面前等距离分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为

B

，每个磁场的宽度都是

l

，相间

排列。固定在样车下方宽为

l

、阻值为

R

的导体线框

abcd

悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为

f

，当磁场以速度

v

0

向右匀速运动时，下列说法正确的是（

）

4B

2

l

2

v

0

A

．样车速度为零时，受到的电磁驱动力大小为

R

2

2B

2

l

2

v

0

B

．样车速度为零时，线圈的电热功率为

R

Rf

2

C

．样车匀速运动时，克服阻力做功的功率为

fv

0



22

4Bl

D

．样车匀速运动时，速度大小为

v

0



Rf

22

2Bl

3

．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，同时通过周期性地变换磁极方向

而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型：

PQ

和

MN

是固定在水平地面上的两根足够长

的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场

B

1

和

B

2

。二者方向相反。矩形金属

框固定在实验车底部（车箱与金属框绝缘）。其中

ad

边宽度与磁场间隔相等。当磁场

B

1

和

B

2

同时以速度

v

沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动，已知金属框垂直导轨的

ab

边的

边长

L

、金属框总电阻

R

，列车与线框的总质量

m

，

B

1

B

2

B

，悬浮状态下，实验车运动时受到的阻力

恒为其对地速度的

K

倍。则下列说法正确的是（ ）

A

．列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变

B

．列车在运动过程中金属框产生的最大电流为

2BLv

R

4B

2

L

2

v

C

．列车最后能达到的最大速度为

v

m



22

KR4BL

4B

2

L

2

(vv

m

)

2

D

．列车要维持最大速度运动，它每秒钟消耗的磁场能为

R

4

．涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式，某研究所用制成的车和轨道模型来定量模

拟磁悬浮列车的涡流制动过程，如图所示，模型车的车厢下端安装有电磁铁系统，电磁铁系统能在其正下

方的水平光滑轨道（间距为

L

1

）中的长为

L

1

、宽为

L

2

的矩形区域内产生匀强磁场，该磁场的磁感应强度

大小为

B

、方向竖直向下．将长大于

L

1

、宽为

L

2

的单匝矩形线圈间隔的铺设在轨道正中央，其间隔也为