Question

在我們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域里，磁被廣泛運(yùn)用．請(qǐng)回答下列一組與磁有關(guān)的問(wèn)題．
（1）目前，世界上研制的磁浮列車主要有兩類：一類為超導(dǎo)型．一類為常導(dǎo)型．磁浮列車主要有懸浮系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)等部分組成．我國(guó)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(dǎo)型，其懸浮系統(tǒng)利用同名磁極互相排斥
B．超導(dǎo)型．其懸浮系統(tǒng)利用異名磁極互相吸引
C．常導(dǎo)型，其懸浮系統(tǒng)利用同名磁極互相排斥
D．常導(dǎo)型，其懸浮系統(tǒng)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(xiàn)象是

兩枚硬幣分開

．原因是

每個(gè)硬幣被磁化為一個(gè)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(chǎn)中常用的兩種閘刀開關(guān)，圖2中A是導(dǎo)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(duì)圖2（a）中的杠桿D（右邊下降時(shí)左邊會(huì)升起）、圖2（b）中的銜鐵E產(chǎn)生吸力．0是固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，即支點(diǎn)．K是彈簧．圖中箭頭為電流方向．試說(shuō)明這兩種開關(guān)分別在什么情況下能自動(dòng)斷開電源．
（4）以下是關(guān)于電飯鍋的原理的說(shuō)明．請(qǐng)你在畫線的空格處填寫恰當(dāng)?shù)奈锢砻�詞或數(shù)值，并回答有關(guān)提問(wèn)．
電飯鍋能自動(dòng)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(dòng)控制開關(guān)，當(dāng)按下開關(guān)按鍵，如圖3（a）所示．開關(guān)橫桿把磁鐵向上頂，使磁鐵吸住感溫軟鐵．這時(shí)．發(fā)熱電阻絲接通電源，開始加熱．當(dāng)鍋內(nèi)的飯沸騰后．鍋內(nèi)的水就會(huì)因而漸漸減少．當(dāng)鍋內(nèi)的水蒸干．鍋內(nèi)的溫度就會(huì)超過(guò)

100

℃，當(dāng)溫度達(dá)到103℃時(shí)，感溫軟鐵就不受磁鐵的吸引，開關(guān)的杠桿在彈簧的彈力及自身重力的作用而下降，使接觸點(diǎn)分開，發(fā)熱電阻絲與電源斷開，如圖3（b）所示．與此同時(shí)，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(dāng)溫度達(dá)到103℃時(shí)．感溫軟鐵就不受磁鐵的吸引”這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么物理道理？
（b）能用這種電飯鍋來(lái)煮開水，并自動(dòng)保溫在70℃左右嗎？寫下你的判斷，并簡(jiǎn)要說(shuō)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(guān)系．通過(guò)磁極間的相互作用來(lái)進(jìn)行判斷．
（3）當(dāng)電磁鐵線圈C中有較大電流時(shí)，會(huì)把銜鐵D吸下來(lái)，使閘刀A斷開．當(dāng)線圈E中電流過(guò)小時(shí)，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(shí)溫度保持沸點(diǎn)不變，但是當(dāng)液體全部汽化后，容器的溫度就會(huì)升高；
（a）在高溫下，磁體將無(wú)法吸引鐵鈷鎳等物體，所以磁體在保存時(shí)要避免高溫；
（b）水的沸點(diǎn)是100℃，并且沸騰時(shí)繼續(xù)吸熱，并且溫度保持不變．

解答：解：（1）常導(dǎo)型磁懸浮列車是利用“異名磁極相互吸引”使列車懸浮起來(lái)，超導(dǎo)型磁懸浮列車是利用“同名磁極相互排斥”使列車懸浮起來(lái)，所以我國(guó)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(lái)．
（2）當(dāng)兩硬幣都放在磁體的N極上時(shí)，會(huì)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(huì)相互分開．
（3）（a）：這是一個(gè)過(guò)電流保護(hù)開關(guān)，當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，電磁鐵將銜鐵D吸下，電鍵斷開．
（b）：是一個(gè)欠電流保護(hù)開關(guān)．當(dāng)電流過(guò)小時(shí)，電磁鐵吸不住銜鐵E，電鍵斷開．
（4）蒸發(fā)和沸騰都是汽化現(xiàn)象，水沸騰時(shí)，盡管繼續(xù)吸熱但溫度保持沸點(diǎn)不變，水蒸干后，溫度就會(huì)繼續(xù)升高，超過(guò)100℃；
（a） 原因是：當(dāng)溫度升高到103℃，軟鐵內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，軟鐵無(wú)法被磁化，永久磁鐵對(duì)其不再有吸力．
（b） 不能．因?yàn)�，�?dāng)水燒開時(shí)，溫度為100℃，只有當(dāng)水燒干后，溫度才會(huì)進(jìn)一步升高到103℃．
故答案為：（1）D
（2）兩枚硬幣分開，每個(gè)硬幣被磁化為一個(gè)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(gè)過(guò)電流保護(hù)開關(guān)，當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，電磁鐵將銜鐵D吸下，電鍵斷開．
圖（b）：是一個(gè)欠電流保護(hù)開關(guān)．當(dāng)電流過(guò)小時(shí)，電磁鐵吸不住銜鐵E，電鍵斷開．
（4）蒸發(fā)．100℃
（a）原因是：當(dāng)溫度升高到103℃，軟鐵內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，軟鐵無(wú)法被磁化，永久磁鐵對(duì)其不再有吸力．
（b）不能，因?yàn)�，�?dāng)水燒開時(shí)，溫度為100℃，只有當(dāng)水燒干后，溫度才會(huì)進(jìn)一步升高到103℃．

點(diǎn)評(píng)：此題是一道綜合題，考查了磁懸浮列車的原理、磁化現(xiàn)象、電磁鐵兩種不同的閘刀、以及電飯鍋的工作過(guò)程．內(nèi)容較多，知識(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)有了提高，要認(rèn)真分析．