Question

在我們的日常生活、工業生產和高科技領域里，磁被廣泛運用．請回答下列一組與磁有關的問題．
（1）目前，世界上研制的磁浮列車主要有兩類：一類為超導型．一類為常導型．磁浮列車主要有懸浮系統、導向系統和推進系統等部分組成．我國在上海浦東成功建造了世界上第一條商用磁浮列車．它屬于：[

D

]
A．超導型，其懸浮系統利用同名磁極互相排斥
B．超導型．其懸浮系統利用異名磁極互相吸引
C．常導型，其懸浮系統利用同名磁極互相排斥
D．常導型，其懸浮系統利用異名磁極互相吸引
（2）將磁鋼M固定在鐵塊C上．用手將一元硬幣B₁、B₂疊在一起．豎立在磁鋼上端．如圖1所示．將手指稍稍松開一小段距離．將觀察到的現象是

兩枚硬幣分開

．原因是

每個硬幣被磁化為一個磁體，磁體的同名磁極靠在一起，相互排斥．

．
（3）如圖所示是生產中常用的兩種閘刀開關，圖2中A是導電的閘刀，B是簧片（可以與閘刀保持緊密接觸或分離），C是電磁鐵的線圈，能對圖2（a）中的杠桿D（右邊下降時左邊會升起）、圖2（b）中的銜鐵E產生吸力．0是固定轉動軸，即支點．K是彈簧．圖中箭頭為電流方向．試說明這兩種開關分別在什么情況下能自動斷開電源．
（4）以下是關于電飯鍋的原理的說明．請你在畫線的空格處填寫恰當的物理名詞或數值，并回答有關提問．
電飯鍋能自動控制電流加熱的程序．把飯煮得甘香柔軟而不焦枯．靠的是如圖19所示的自動控制開關，當按下開關按鍵，如圖3（a）所示．開關橫桿把磁鐵向上頂，使磁鐵吸住感溫軟鐵．這時．發熱電阻絲接通電源，開始加熱．當鍋內的飯沸騰后．鍋內的水就會因而漸漸減少．當鍋內的水蒸干．鍋內的溫度就會超過

100

℃，當溫度達到103℃時，感溫軟鐵就不受磁鐵的吸引，開關的杠桿在彈簧的彈力及自身重力的作用而下降，使接觸點分開，發熱電阻絲與電源斷開，如圖3（b）所示．與此同時，接通另一保溫電路（圖中略去未畫），保持飯的溫度在70℃左右．
（a）“當溫度達到103℃時．感溫軟鐵就不受磁鐵的吸引”這一現象說明了什么物理道理？
（b）能用這種電飯鍋來煮開水，并自動保溫在70℃左右嗎？寫下你的判斷，并簡要說明理由．

Answer 1

分析：（1）磁懸浮列車是利用“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”的原理，讓磁鐵具有抗拒地心引力的能力，使車體完全脫離軌道，懸浮在軌道上方．
（2）磁化后的硬幣，和磁鐵的極性有必然的關系．通過磁極間的相互作用來進行判斷．
（3）當電磁鐵線圈C中有較大電流時，會把銜鐵D吸下來，使閘刀A斷開．當線圈E中電流過小時，磁性減弱，閘刀在彈簧K的接力作用下，被拉起，使閘刀斷開．
（4）液體在沸騰時溫度保持沸點不變，但是當液體全部汽化后，容器的溫度就會升高；
（a）在高溫下，磁體將無法吸引鐵鈷鎳等物體，所以磁體在保存時要避免高溫；
（b）水的沸點是100℃，并且沸騰時繼續吸熱，并且溫度保持不變．

解答：解：（1）常導型磁懸浮列車是利用“異名磁極相互吸引”使列車懸浮起來，超導型磁懸浮列車是利用“同名磁極相互排斥”使列車懸浮起來，所以我國在上海浦東成功建造了世界上第一條商用磁浮列車是利用“異名磁極相互吸引”使列車懸浮起來．
（2）當兩硬幣都放在磁體的N極上時，會被磁體磁化，具有相同的磁極．由于同名磁極相互排斥，因此它們會相互分開．
（3）（a）：這是一個過電流保護開關，當電流過大時，電磁鐵將銜鐵D吸下，電鍵斷開．
（b）：是一個欠電流保護開關．當電流過小時，電磁鐵吸不住銜鐵E，電鍵斷開．
（4）蒸發和沸騰都是汽化現象，水沸騰時，盡管繼續吸熱但溫度保持沸點不變，水蒸干后，溫度就會繼續升高，超過100℃；
（a） 原因是：當溫度升高到103℃，軟鐵內分子熱運動加劇，軟鐵無法被磁化，永久磁鐵對其不再有吸力．
（b） 不能．因為，當水燒開時，溫度為100℃，只有當水燒干后，溫度才會進一步升高到103℃．
故答案為：（1）D
（2）兩枚硬幣分開，每個硬幣被磁化為一個磁體，磁體的同名磁極靠在一起，相互排斥．
（3）圖1（a）：這是一個過電流保護開關，當電流過大時，電磁鐵將銜鐵D吸下，電鍵斷開．
圖（b）：是一個欠電流保護開關．當電流過小時，電磁鐵吸不住銜鐵E，電鍵斷開．
（4）蒸發．100℃
（a）原因是：當溫度升高到103℃，軟鐵內分子熱運動加劇，軟鐵無法被磁化，永久磁鐵對其不再有吸力．
（b）不能，因為，當水燒開時，溫度為100℃，只有當水燒干后，溫度才會進一步升高到103℃．

點評：此題是一道綜合題，考查了磁懸浮列車的原理、磁化現象、電磁鐵兩種不同的閘刀、以及電飯鍋的工作過程．內容較多，知識相對來說有了提高，要認真分析．