磁悬浮火车的原理

其原理是运用磁铁的性质——同名磁极相斥，异名磁极相吸，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为无轮列车，时速可达几百公里以上。

这种悬浮的车体因与轨道间没有机械接触和摩擦，所以运行时无震动、无污染，也不会脱轨，而且由于摩擦阻力减小，行车速度可以大大提高。

磁悬浮列车:

磁悬浮列车集计算机、微电子感应、自动控制等高新技术于一体，运行时的悬浮、启动、加速、转弯、减速、停车、下落等各环节，均已实现了自动控制，并做到准确无误，安全可靠。

目前，超导列车的时速已可达500千米以上。

在实际应用时，按速度它可分为低速、中速和高速三种。

低速磁悬浮列车时速在125千米以下，用于市内公共交通；中速磁悬浮列车时速在250千米左右，用于市郊交通；高速磁悬浮列车时速在500千米左右，用于城市间交通。

1922年，德国工程师赫尔曼·肯佩尔（HermannKemper）提出了电磁悬浮原理，继而申请了专利。

20世纪70年代以后，随着工业化国家经济实力不断增强，为提高交通运输能力以适应其经济发展和民生的需要，德国、日本、美国等国家相继开展了磁悬浮运输系统的研发。

系统组成:

磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成。尽管可以使用与磁力无关的推进系统，但在目前的绝大部分设计中，这三部分的功能均由磁力来完成。

磁悬浮火车的原理图

（1）当匀强磁场B₁和B₂向右运动时，金属框相对磁场向左运动，于是在金属框abcd中产生逆时针方向的感应电流，同时受到向右方向的安培力，所以金属框跟随匀强磁场向右运动．。

金属框开始受到安培力作用，做加速运动，当速度增大到5m/s时，金属框相对匀强磁场静止，于是后来金属框将处于匀速运动状态．。

（2）当金属框受到1N的阻力且稳定时有：2BIL=f。

I＝2BL(V?Vm)R

V_m=1.9m/s

（3）消耗能量由两部分组成，一是转化为abcd金属框中的电能，（最终也转化为内能）一定克服摩擦阻力做功产生内能

∴P=I²R+fV_m=5W。

这些能量是由磁场提供的．

答：（1）当匀强磁场B₁和B₂向右运动时，金属框相对磁场向左运动，于是在金属框abcd中产生逆时针方向的感应电流，同时受到向右方向的安培力，所以金属框跟随匀强磁场向右运动．。

（2）金属框最大速度是1.9m/s．

（3）每秒钟需要消耗5W，这些能力由磁场提供．