Question

【題目】超導材料

自1911年起，人類和超導現象偶遇；今天超導已經進入現實應用，如圖所示為昆明普吉變電站35kV/2kA超導電纜照片。

1933年，邁斯納和奧克森爾德兩位科學家發現，如果把超導材料放在磁場中冷卻，則在材料電阻消失的同時，外加磁場也無法進入超導體內，形象地來說，就是磁感線將從超導體內被排出，不能通過超導體，這種抗磁性現象稱為“邁斯納效應“。

根據臨近溫度的不同，超導材料可以被分為：高溫超導材料和低溫超導材料。但這里所說的”高溫“只是相對的，其實仍然遠低于冰點0℃，對常溫而言仍是極低的溫度．高溫超導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：大電流應用（強電應用）、電磁學應用（弱電應用）和抗磁性應用．大電流應用即超導發電、輸電和儲能等；電子學應用包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等；抗磁性主要應用于磁懸浮列車和熱核聚變反應堆．

請回答下列問題：

（1）許多金屬和合金具有在低溫下會失去電阻的特性，這種現象稱為__現象，低到能發生這一現象時的溫度稱為__溫度。

（2）超導體__（選填”可以“或”不可以“）用來制作電熱毯。

（3）如圖所示，在甲、乙兩圖中能表示”邁斯納效應“的是__圖。

（4）高溫超導材料的超導電性可以應用于__________________（舉出1例）。

Answer 1

【答案】 超導 臨界 不可以 乙 遠距離輸電．

【解析】（1）許多金屬和合金具有在低溫下會失去電阻的特性，這種現象稱為超導現象，低到能發生這一現象時的溫度稱為臨界溫度。

（2）電熱毯利用電流的熱效應工作，根據焦耳定律知道，導體要發熱必須有電阻，而超導體電阻為零，所以超導體不可以用來制作電熱毯。

（3）根據題意知，”邁斯納效應“即外加磁場無法進入超導體內部，所以兩圖中能表示”邁斯納效應“的是乙圖。

（4）高溫超導材料的超導電性應用的例子很多，如強電應用中用于遠距離輸電，由于電阻為零，可以節約大量的電能損耗，現實意義重大。也可以用于電動機，由于不用擔心散熱問題，所以電機可以做的體積很小，而功率很大。