22.高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果,已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代,中国应如何继续领跑世界?未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体(-180.15℃) 相对低温超导体(-268.95℃) 能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁 悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。

在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。

磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400 千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢?基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现1000 千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
高温超导体(-180.15℃) 相对低温超导体(-268.95℃) 能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁 悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。

在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。

磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400 千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢?基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现1000 千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
(1)应用高温超导磁悬浮技术,能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
(2)基于的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要h。
(4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因:。
五、计算题(共8 分。每题4 分)
23.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω。当S1闭合、S2接“A”时,电流表的示数为0.3A;求:
(1)电源电压;
(2)当S1闭合、S2接“B”时,电流表的示数。
