【2017年整理】解高铁辐射大流言 减轻忧虑安全坐车

【2017年整理】解高铁辐射大流言 减轻忧虑安全坐车 解高铁辐射大流言 减轻忧虑安全坐车 春运选择坐高铁，高铁的辐射真的很大吗,高铁车厢的辐射相比于部分常见家用电器的辐射还是要高一些，但也仅仅是略高，且都在安全范围(100μT)内。还要考虑到我们在火车上的时间一般只有几个小时，因此不必过于担心。 流言: 高铁尽量不要坐，高铁乘务员最近又招了一批，因为上一批集体辞职了，因为高铁辐射严重，乘务员不是不孕就是流产，因为引进的只是高铁机芯，而车厢和防辐射设备根本没有～因为一块半米的防辐射玻璃要三万块，他们省到了自己腰包，而百姓却要深受其害～如果不相信，有人在高铁上实测了电磁辐射的变化，明显在加速的时候，特别是维持在高速运行的阶段，电磁辐射很大，甚至有的时候还要超过微波炉的电磁辐射。 开始这段耸人听闻的流言前，先明确一点:其实不只是高铁，电力机车、电传动内燃机车、地铁、有轨电车以及其他很多使用电力驱动的交通工具都会产生电磁辐射。列车车厢内的电磁辐射，不仅和列车使用的电气特性有关，还与车辆类型、测量点在车厢内的位置和高度、列车行驶状态等复杂的因素有关。下文讨论中，我们将重点关注高铁列车乘客车厢中的电磁辐射。 高铁辐射有多大, 其实不只是高铁，电力机车、电传动内燃机车、地铁、有轨电车以及其他很多使用电力驱动的交通工具都会产生电磁辐射。列车车厢内的电磁辐射，不仅和列车使用的电气特性有关，还与车辆类型、测量点在车厢内的位置和高度、列车行驶状态等复杂的因素有关。下文讨论中，我们将重点关注高铁列车乘客车厢中的电磁辐射。 高铁是高速铁路的简称。我国高速铁路上运行的列车，使用的电力一般为2.5万伏特、50Hz交流电。相应地，高铁的高压电力设备就会辐射出这个频率段的电场和磁场。 1，频率为50Hz的电磁场辐射限值 根据ICNIRP的安全(ICNIRP是国际非电离辐射防护委员会。这是一个非政府的独立组织，由多个领域的专家组成。这个组织根据最新科研进展，评估各种非电离辐射对人体减肥的潜在危害。ICNIRP提出的辐射安全标准已经被几十个国家和国际组织采纳。我国国家环保总局的相关标准也参考了ICNIRP的标准[2])，高铁产生的50Hz左右的“极低频电磁辐射”，电场辐射的安全标准为5kV/m(kV/m即千伏特每米，电场强度的单位)以 下，磁场辐射为100μT(μT即微特斯拉，磁感应强度的单位)以下。这一安全标准是根据国际上相关医学研究制定出的，目前还没有足够的科学证据明这一标准需要调整。 2，中外高铁列车磁场辐射实测 高铁上运行的列车有不同的类型。一种是动力集中式，这种列车主要的电气设备和牵引电机集中在列车一端或两端的机车上，与乘客车厢是分离的。另一种是动力分散式，动力系统分布在多个车厢。英国1998年一项研究[3]表明:动力集中式列车的电磁辐射集中在机械间、司机室附近;乘客车厢的磁场辐射值一般在30μT以下，在乘客坐着的高度，典型的辐射值小于5μT。动力分散式列车，特别是早期型号，在车厢地板高度上的电抗器附近可以测到比较大的磁场辐射;但乘客全身收到的辐射量仍然在安全范围内。 中国的情况如何呢,经过检索中文期刊，我们没有找到关于乘客车厢内的磁场辐射的文献报道。但互联网上曾经流传一段视频，视频中有人用仪器在列车的车窗附近测量了磁场辐射值，测到的值大约是10μT左右。遗憾的是视频只测量了车窗附近的磁场辐射，也没有说明是在什么类型的高铁列车上进行的。而且该视频并非源自正式的媒体报道，仅可作为参考。但仅从该视频中来看，这个实测的磁场强度值是在ICNIRP规定的限值(100μT)以内的。 国内2010年有一篇论文对动车组列车车厢内的这类辐射进行了实测和分析，论文重点关注了30MHz到200MHz频段的辐射。经实测，这个频段的辐射在车厢内电场强度只有50dBμV/m左右，不到1mV/m(毫伏特每米)。而ICNIRP给这个频率波段的电场辐射制定的安全标准是28V/m，我国环保局制定的电磁辐射防护标准则未指定限制，而是给出参考值为12V/m。无论按哪一个值来看，上述研究中的测量值与安全标准相比还有较大距离。对这类辐射一般只考虑对电子设备的干扰，对人体的影响可以忽略不计。 高铁辐射vs微波炉辐射 流言中说“(高铁电磁辐射)超过微波炉的电磁辐射”，这个说法很容易引起误解。首先，这里与高铁的电磁辐射进行比较的显然不能是指微波炉内部产生的、用来加热食物的微波辐射。这二者频率不同，无法直接比较。更何况微波炉的微波辐射被金属炉身限制在其内部，并不会对外面的生物产生危害。如果要比，就应该与微波炉(以及其他家用电器)向外散发 的低频辐射进行比较。以下是家中一些电器在30厘米距离上磁场辐射值的大小[8]，可作为参考: 微波炉:4 - 8 μT 日光灯:0.5 – 2 μT 洗衣机:0.15 – 3 μT 电冰箱:0.01 – 0.25 μT 电视机:0.04 – 2 μT 电脑:小于0.01 μT 前面说过，有研究测出车厢内的磁场辐射值在30μT以下，典型为5μT。可见高铁车厢的辐射相比于部分常见家用电器的辐射还是要高一些，但也仅仅是略高，且都在安全范围(100μT)内。还要考虑到我们在火车上的时间一般只有几个小时，因此不必过于担心。 2003-2004高二(理)物理单元测试题 一、选择题: 1、关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是: ( ) A(磁感线只能形象地描述各点磁场的方向;B(磁极之间的相互作用是通过磁场发生的; C(磁感线是磁场中客观存在的线; D(磁感线总是从磁体的北极出发、到南极终止。 2、关于磁感线下列说法正确的是:( ) A.磁体外部的磁感线是从磁体北极出来，进入磁体南极;而在磁体内部是南极指向北极; B.沿磁感线方向，磁场越来越弱; C.所有的磁感线都是闭合的; D.磁感线与电场线一样不能相交; 3、如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中不正确的是: ( ) × × × × × × × ? ? ? ? ? F B × ×F× × × ×I ? ? ? ? ?I × × × × × × B ? ?F? ? B I F I × × × × × × × ? ? ? ? ? B A B C D 4、下列关于磁电式电流表的说法中不正确的是: ( ) A(磁电式电流表只能测定电流的强弱，不能测定电流的方向; B(其内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的; C(磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成正比; D(磁电式电流表的优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱。 5、如图所示，闭合导线圆环被一绝缘细线悬挂着，条形磁铁和导线圆环在同一平面内，当 导线圆环中通以如图所示的电流瞬间，导线圆环将 ( ) A(a向里，b向外转动，同时向磁铁靠近 B(a向外，b向里转动，同时向磁铁靠近 C(a向里，b向外转动，同时远离磁铁 D(a向外，b向里转动，同时远离磁铁 6、一个运动电荷通过某一空间时，没有发生偏转，那么这个空间是否存在电场或磁场，下列说法正确的是: ( ) A、一定不存在电场 B、一定不存在磁场 C、一定存在磁场 D、可能既存在磁场，又存在电场 7、关于带电粒子所受洛仑兹力F、磁感强度B和粒子速度v三者方向间关系，下列说法正确的是: ( ) A、F、B、v三者必定均保持垂直 B、F必定垂直B、v，但B不一定垂直v C、B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v D、v必定垂直于F、B，但F一定垂直于B 8、如图所示，α粒子和质子从匀强磁场中同一点出发，沿着与磁感强度垂直的方向以相同的 初速度v反向运动(若磁场足够大，则它们可能相遇时所走的路程之比是 [ ] A(1?1 B(1?2 C(2?1 D(4?1 9、如图所示，对于通电长直螺线管，下述结论正确的是 [ ] A(其内部可看作是匀强磁场，磁感线平行且等距，磁感强度大小、方向不变 高二(理)物理单元测试题(磁场)5 B(其效果相当于条形磁铁，磁感线从N极指向S极 C(螺线管在通电过程中会产生收缩形变效果 D(以下结论都不对 10、电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则:( ) 0 A(磁场对电子的作用力始终不变; B(磁场对电子的作用力始终不做功; C(电子的动量始终不变; D(电子的动能时刻在改变。 11、在同一平面内有两根平行的通电导线a与b，关于它们相互作用力方向的判断，正确的 是 [ ] A(通以同向电流时，互相吸引( B(通以同向电流时，互相排斥( C(通以反向电流时，互相吸引( D(通以反向电流时，互相排斥( 12、条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧悬挂一根与它垂直的导电棒，如图所 示(图中只画出棒的截面图)(在棒中通以垂直纸面向里的电流的瞬间，可能产生的情况是 [ ] A(磁铁对桌面的压力减小( B(磁铁对桌面的压力增大( C(磁铁受到向左的摩擦力( D(磁铁受到向右的摩擦力( 13、如图所示，三个质子1，2，3，分别以大小相同、方向如 图 所示的初速度v1，v2和v3经过平板MN上的小孔o射入匀强磁 场，磁场方向垂直于纸面向里，整个装置放在真空中，不计重 力(则这三个粒子在磁场中运动后打到平板MN上的位置到小孔 o的距离s1，s2，s3关系正确的是 [ ] A(s1,s2,s3 B(s1,s2,s3 C(s1=s2,s3 D(s1=s3,s2 14、长方体金属块放在匀强磁场中，有电流流过金属块，如图，则:( ) A、金属块上下表面电势相等 B、金属块上表面电势高于下表面电势 C、金属块上表面电势低于下表面电势 D、无法判断上下表面电势高低 高二(理)物理单元测试题(磁场)6 2003-2004高二(理)物理单元测试题 ______姓名__________座号______ 时间:90分钟 出题:张德忠 一、选择题: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 选项 二、填空题: 15、(在倾角为30?的光滑斜面上垂直放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场 垂直于斜面向下，如图所示，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静 止在斜面上，则磁感应强度的大小为B= 。mg/2IL 16、如图所示，在x轴上方有磁感应强度为B的匀强磁场，电子从O点射入磁场，其初速 度υ与x轴成30?角，该电子经过x轴时的位置是 ，在磁场中运动的时间 为 。 mv/Bq 17、一束带电粒子流从小磁针上方平行于小磁针方向从左向右飞过,结果小磁针北极向纸内 可以判断这束带电粒子带___________电荷。 转动, 18、如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场磁感强 度B=0.5T，两板间 距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v= _________m/s，a是电源的 极。 三、论述题: 6-419、电子以1.6×10m/s速率垂直射入B=2.0×10T的匀强磁场中，求电子做圆周运动的 轨道半径和周期 高二(理)物理单元测试题(磁场)7 、在磁感应强度为B的匀强磁场中，垂直磁场方向放入一段长为L的通电导线，单位长20 度导线中有n个自由电荷，每个电荷的电量为q，每个电荷定向移动的速度为υ，试用通电导线所受的安培力等于运动电荷所受洛仑兹力的总和，证明单个运动电荷所受的洛仑兹力f=qυB。 21、已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感应强度B=1.5 T，D形盒的半径为R= 60 cm， 4两盒间电压u=2×10 V，今将α粒子从近于间隙中心某处向D形盒内近似等于零的初速度，垂直于半径的方向射入，求粒子在加速器内运行的时间的最大可能值. 20、解:如图，长为L的导体，电流强度I，则其所受的磁场力为F=BIL(3分) m 由电流强度的微观表达式可得I=ngvs(3分) FBLngsvm 导体中的总自由电子数N=nsL(1分)(2分) F,,,BqvNnLs 21、解析:带电粒子在做圆周运动时，其周期与速度和半径无关，每一周期被加速两次， 每次加速获得能量为qu，只要根据D形盒的半径得到粒子具有的最大能量，即可求 出加速次数，进而可知经历了几个周期，从而求总出总时间. 粒子在D形盒中运动的最大半径为R 则R=mv/qBv=RqB/m ,mm 12222mv,BqR/2m则其最大动能为E= kmm222粒子被加速的次数为n=E/qu=BqR/2m-u km 则粒子在加速器内运行的总时间为: 222TBqRmBR,,-5t=n? =4.3×10 s ,,,22muqB2u, 高二(理)物理单元测试题(磁场)8 高二(理)物理单元测试题(磁场)9