題目列表(包括答案和解析)
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(20分)提高鐵路運行時速是人們孜孜以求的。1966年,有人建議利用超導磁體和路基導體中的感應電流之間的磁力把列車懸浮起來運行,如圖所示,在車輛底部安裝超導磁體,在軌道兩旁埋設一系列閉合的鋁環。當列車運行時,超導磁體產生的磁場相對于鋁環運動,列車凌空浮起,使車與軌道間的摩擦減少到零,如果要進一步減小運行中受到的空氣阻力,可以使列車在抽成真空的地下隧道中行駛。由于阻力極小,車速可高達1000m/s。當然列車啟動與停站均需有一個變速過程。設絕大多數乘客的生理能承受0.1g(g為重力加速度)的加速度。
(1)分析使列車浮起的力的原因。
(2)假設從東海之濱的上海到西域名城烏魯木齊之間有這樣的一條筆直的地下隧道。估計軌道的長度最接近于下列哪個數值?
A.500km B.1000km C.4000km D.8000km
(3)乘坐超高速客車沿上述線路完成橫跨祖國東西的漫長旅行最短時間是多少?
(4)設列車的質量為5×105kg,由于阻力極小,列車只需在加速階段做功,而減速過程甚至可以利用特定裝置回收列車釋放的動能,把節省的能量用于產生真空,實現磁浮。試求上述運行每次可回收的能量。
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