Question

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：在水平面上相距6的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B₁和B₂，且B₁=B₂=B，每个磁场的长都是a，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为a宽为b的金属框MNQP（悬浮在导轨正上方）在磁场力的作用下也将会向右运动。设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，求：
(1)列车在运动过程中金属框产生的最大电流；
(2)列车能达到的最大速度；
(3)简述要使列车停下可采取哪些可行措施？

Answer 1

解：(1)开始时金属框产生的电流量大，设为I_m

(2)分析列车受力可得：，当列车速度增大时，安培力变小，加速度变小，当a=0时，列车速度达到最大，有：F=f
而F=2Bb
解得：v_m=v-
(3)切断电源、改变磁场的方向、增大阻力