Question

【題目】超導(dǎo)材料

自1911年起，人類和超導(dǎo)現(xiàn)象偶遇；今天超導(dǎo)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，如圖所示為昆明普吉變電站35kV/2kA超導(dǎo)電纜照片。

1933年，邁斯納和奧克森爾德兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果把超導(dǎo)材料放在磁場(chǎng)中冷卻，則在材料電阻消失的同時(shí)，外加磁場(chǎng)也無(wú)法進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)，形象地來(lái)說(shuō)，就是磁感線將從超導(dǎo)體內(nèi)被排出，不能通過(guò)超導(dǎo)體，這種抗磁性現(xiàn)象稱為“邁斯納效應(yīng)“。

根據(jù)臨近溫度的不同，超導(dǎo)材料可以被分為：高溫超導(dǎo)材料和低溫超導(dǎo)材料。但這里所說(shuō)的”高溫“只是相對(duì)的，其實(shí)仍然遠(yuǎn)低于冰點(diǎn)0℃，對(duì)常溫而言仍是極低的溫度．高溫超導(dǎo)材料的用途非常廣闊，由于其具有零電阻和抗磁性，用途大致可分為三類：大電流應(yīng)用（強(qiáng)電應(yīng)用）、電磁學(xué)應(yīng)用（弱電應(yīng)用）和抗磁性應(yīng)用．大電流應(yīng)用即超導(dǎo)發(fā)電、輸電和儲(chǔ)能等；電子學(xué)應(yīng)用包括超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)天線、超導(dǎo)微波器件等；抗磁性主要應(yīng)用于磁懸浮列車(chē)和熱核聚變反應(yīng)堆．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）許多金屬和合金具有在低溫下會(huì)失去電阻的特性，這種現(xiàn)象稱為__現(xiàn)象，低到能發(fā)生這一現(xiàn)象時(shí)的溫度稱為__溫度。

（2）超導(dǎo)體__（選填”可以“或”不可以“）用來(lái)制作電熱毯。

（3）如圖所示，在甲、乙兩圖中能表示”邁斯納效應(yīng)“的是__圖。

（4）高溫超導(dǎo)材料的超導(dǎo)電性可以應(yīng)用于__________________（舉出1例）。

Answer 1

【答案】 超導(dǎo) 臨界 不可以 乙 遠(yuǎn)距離輸電．

【解析】（1）許多金屬和合金具有在低溫下會(huì)失去電阻的特性，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象，低到能發(fā)生這一現(xiàn)象時(shí)的溫度稱為臨界溫度。

（2）電熱毯利用電流的熱效應(yīng)工作，根據(jù)焦耳定律知道，導(dǎo)體要發(fā)熱必須有電阻，而超導(dǎo)體電阻為零，所以超導(dǎo)體不可以用來(lái)制作電熱毯。

（3）根據(jù)題意知，”邁斯納效應(yīng)“即外加磁場(chǎng)無(wú)法進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部，所以兩圖中能表示”邁斯納效應(yīng)“的是乙圖。

（4）高溫超導(dǎo)材料的超導(dǎo)電性應(yīng)用的例子很多，如強(qiáng)電應(yīng)用中用于遠(yuǎn)距離輸電，由于電阻為零，可以節(jié)約大量的電能損耗，現(xiàn)實(shí)意義重大。也可以用于電動(dòng)機(jī)，由于不用擔(dān)心散熱問(wèn)題，所以電機(jī)可以做的體積很小，而功率很大。