悬浮列车托起车身的工作原理是同名磁极相互排斥吗
作者:张波
来源:《中学物理·高中》2013年第09
        在一些参考资料和中考试卷中会出现这样的问题:现代磁悬浮列车具有高速、平稳、安全、环保等特点,它是利用什么原理将车身托起的?给出的答案是:利用同名磁极相互排斥的原理将车身托起的.
        实际情况是什么样的呢?笔者带着疑问查阅了相关资料,发现参考答案不完整,下面将关于磁悬浮列车托起车身工作原理的主要内容介绍给大家.
大众自造磁悬球形车
        磁悬浮列车利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎零高度空间飞行的奇迹.
        由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成
的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行的铁路;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10 mm15 mm的间隙,并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行.
        利用磁铁吸引力使车辆浮起来的磁悬浮列车,用的是“T”形导轨,车辆的两侧下部向导轨的两边环抱.在车辆的下部的内翻部分面上装有磁力强大的电磁铁,导轨底部设有钢板.钢板在上,电磁铁在下. 所谓电磁铁,就是一个金属线圈,当电流流经线圈时,能产生磁力吸引钢板,因而车辆被向上抬举.当吸引力与车辆重力平衡,车辆就可悬浮在导轨上方的一定高度上.改变电流,也就改变磁场强度,使悬浮的高度得到调整.另一种磁悬浮列车,采用相斥磁力使车辆浮起.它的轨道是“U”形的.当列车向前运动时,车辆下面的电磁铁就使埋在轨道内的线圈中感应出电流,使轨道内线圈也变成了电磁铁,而且它与车辆下的磁铁产生相斥的磁力,把车辆向上推离轨道. 利用相斥磁力悬浮的列车,一开动很快就可以加速到时速50公里,跑了50-60米的距离之后,便在轨道上悬浮起来.列车沿着地面越越快,目前最高可以达每小时550公里(理论上可以到更高速).