磁悬浮列车运行速度可达430千米/时，普通列车比它慢[36/43]．普通列车的速度是多少？

（1）因为地球仪静止，竖直向下受到重力作用，所以根据二力平衡条件可知，地球仪受到竖直向上的作用力；然后过地球仪的重心作竖直向下的重力和竖直向上的磁力，图示如下：

（2）反向延长力F的作用线，由支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度就是力F的力臂．
如图所示：

点评：
本题考点： 力的示意图；力臂的画法．

考点点评： 会对物体进行受力分析，知道重力的方向总是竖直向下的，会用力的示意图表示力的三要素．此题还考查了力臂的画法．首先要正确理解力臂的概念，找到支点和作用线，由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度是力臂．

（1）磁场沿x轴方向运动，v₁＞v₂，金属框相对于磁场向x轴负方向运动，MN、PQ所在处磁感应强度方向相反，金属框中产生的总电动势为：
E=2B₀L（v₁-v₂）
感应电流为：I=[E/R]=
2B0L(v1−v2)
R
根据右手定则，感应电流方向为N→M→Q→P→N
（2）由题意，金属框t=0时刻所在处磁感应强度最大．则设经过时间为t，金属框MN、PQ所在处磁感应强度大小均为B，则有：
B=B₀cosωt，ω=[2π/T]，
又T=[2d
v1−v2
得：ω=
π(v1−v2)/d]
电流的瞬时值为：i=
2B0L(v1−v2)
Rcos
π(v1−v2)
d
可知，该电流为正弦式交变电流，其有效值为：
I=
Im

2，I_m=
2B0L(v1−v2)
R
列车匀速行驶S距离经历时间为：t=[s
v2
故矩形金属线框产生的焦耳热为：Q=I²Rt
将上述各式代入，得：Q=
2B02L2S(v1−v2)2
Rv2
答：（1）如图2为列车匀速行驶时的某一时刻，设为t=0时刻，MN、PQ均处于磁感应强度最大值处，此时金属框内感应电流的大小为
2B0L(v1−v2)/R]，方向为N→M→Q→P→N．
（2）从t=0时刻起列车匀速行驶S距离的过程中，矩形金属线框产生的焦耳热为
2B02L2S(v1−v2)2
Rv2．

点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．

考点点评： 本题是电磁学知识在科学技术中的应用，是复杂的电磁感应现象，是高考命题常有的题型．通过本题的研究可以培养分析问题和解决实际问题的能力．

（Ⅰ）（1）根据原子守恒计算需要需取Y₂O₃、BaCO₃和CuO的物质的量，合成0.5mol YBa₂Cu₃O_x，
由Y原子守恒有n（Y₂O₃）=[1/2]n（YBa₂Cu₃O_x）=0.5mol×[1/2]=0.25mol，
根据Ba原子守恒有n（BaCO₃）=2n（YBa₂Cu₃O_x）=0.5mol×2=1mol，
根据Cu原子守恒有n（CuO）=3n（YBa₂Cu₃O_x）=0.5mol×3=1.5mol；
故答案为：B；
（2）从描述的该反应中，反应物是三种，生成物是一种，但是反应前含有碳元素，反应后却没有，所以生成物一定含有其他物质．所以不属于化合反应，
故答案为：A；
（3）若测得其YBa₂Cu₃O_x样品中x=6.94，则该样品中铜的质量分数=[3×64g/mol/89g/mol+2×137g/mol+3×64g/mol+16g/mol×6.94]×100%=28.827%，
故答案为：28.827%；
（Ⅱ）（1）有三份不同质量的铁粉样品①②③，甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8mol HNO₃的稀硝酸反应，反应后硝酸和铁均无剩余，且硝酸的还原产物只有NO，甲取样品①，反应后溶液中铁只以Fe³⁺离子形式存在，反应化学方程式为；Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，0.8mol硝酸全部反应消耗铁0.2mol，质量=0.2mol×56g/mol=11.2g，计算得到样品质量为11.2g；乙取样品②，反应后溶液中既含有Fe³⁺，又含有Fe²⁺离子，由极值分析，全部生成亚铁离子的反应为3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，反应0.8mol硝酸消耗0.3mol，铁的质量=0.3mol×56g/mol=16.8g，
故答案为：11.2；11.2＜a＜16.8；
（2）丙取样品③，将其慢慢加入到稀硝酸中，并搅拌，反应过程中溶液里Fe³⁺、Fe²⁺、NO₃^-三种离子中的一种离子的物质的量的变化曲线如下图1所示，反应过程中亚铁离子被氧化为铁离子，硝酸根物质的量减小=0.8mol-0.6mol=0.2mol，说明被还原的硝酸根为0.2mol，图1中曲线代表的是硝酸根离子物质的量的变化；硝酸根离子变化为一氧化氮转移电子0.6mol，依据电子守恒，所以被氧化的铁生成铁离子，物质的量为0.2mol，图象1分析可知，随加入铁物质的量的增大，硝酸根离子物质的量不变，说明当加入0.2mol铁时硝酸被还原，铁被氧化为铁离子，物质的量为0.2mol，继续加入铁，铁和铁离子发生反应生成亚铁离子，2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，最后生成亚铁离子最多为0.3mol，由计算数据描点画出图象为，
故答案为：NO₃^-；．

点评：
本题考点： 探究物质的组成或测量物质的含量．

考点点评： 本题考查化合物组成的分析判断，物质的量的有关计算，图象分析绘制，主要是铁和硝酸反应的定量分析计算，难度较大．

磁悬浮列车的工作原理，是利用磁悬浮使得列车与导轨脱离接触，减小摩擦，从而提高车速；
故答案为：减小摩擦．

点评：
本题考点： 摩擦力大小的影响因素．

考点点评： 此题主要考查的是影响摩擦力大小的因素，包括：接触面的粗糙程度和压力的大小，具体情况具体分析即可．

（1）s=10mm=0.01m，m=20t=20000kg，
G=mg=20000kg×10N/kg=200000N．
W=Fs=200000N×0.01m=2000J．
（2）乙图是根据同名磁极相互排斥的原理来是车身和轨道脱离．根据安培定则判断，螺线管的上端是N极．

故答案为：（1）2000；（2）如图；排斥．

点评：
本题考点： 功的计算；磁极间的相互作用；通电螺线管的磁场．

考点点评： （1）根据G=mg、W=FS进行计算．（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．利用安培定则会判断电流方向或磁极．

磁悬浮列车的工作原理，是利用磁悬浮使得列车与导轨脱离接触，减小摩擦，从而提高车速；
故答案为：减小摩擦．

点评：
本题考点： 摩擦力大小的影响因素．

考点点评： 此题主要考查的是影响摩擦力大小的因素，包括：接触面的粗糙程度和压力的大小，具体情况具体分析即可．

对人进行受力分析，如图所示：根据圆周运动向心力公式得：F向＝mv2R=50×(100)22500N=200NFN=G2+F向2=539N故A错误，B正确；弯道半径设计特别长时F向较小，乘客在转弯时受到来自车厢的力较小，所以更舒适，故C正确；...

点评：
本题考点： 牛顿第二定律；向心力．

考点点评： 本题是物理模型在实际生活中的应用题，注意几何关系在解题中的运用，难度适中．

A、B、当将B环靠近A时，由于越靠近A物体，其磁场就越强，磁感线就越密，所以在靠近过程中B环会切割磁感线运动，即在该环中会产生感应电流；由于发生了超导，即没有电阻，所以此时B环中的电流不会变小，且永远存在，故A错误，B正确；
C、D、此时圆环B水平放在磁铁A上且悬浮在磁铁A的上方空中，即其相互排斥，这就说明B环的下面是N极，故安培定则可判断此时用右手握时，大拇指应朝下，故感应电流为顺时针方向（俯视），故C正确，D错误．
故选：BC．

点评：
本题考点： 感应电流的产生条件．

考点点评： 知道产生感应电流的条件，并能结合超导和安培定则进行分析是解决该题的关键．

列车通过的路程s=vt=430km/h×0.5h=215km，

列车相对于路旁的建筑物位置在发生改变，因此是运动的；在行驶过程中，列车的质量、速度都没有发生改变，因此其动能不变。

215、运动、不变