Question

【題目】超導(dǎo)材料

1911年，荷蘭科學(xué)家昂內(nèi)斯用液氦冷卻水銀時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度下降到4.2K（﹣268.98℃）時(shí)，水銀的電阻完全消失．1913年昂內(nèi)斯在諾貝爾領(lǐng)獎(jiǎng)演說中指出：低溫下金屬電阻的消失“不是逐漸的，而是突然的”，水銀在4.2K進(jìn)入了一種新狀態(tài)，由于它的特殊導(dǎo)電性能，可以稱為超導(dǎo)態(tài)．后來他發(fā)現(xiàn)許多金屬和合金都具有與上述水銀相類似的低溫下失去電阻的特性，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。

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)材料放在磁場中冷卻，則在材料電阻消失的同時(shí)，外加磁場也無法進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)，形象地來說，就是磁感線將從超導(dǎo)體內(nèi)被排出，不能通過超導(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）、電子學(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)用于磁懸浮列車和熱核聚變反應(yīng)堆．請(qǐng)回答下列問題：

（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。

（2）如圖所示，在甲、乙兩圖中能表示“邁斯納效應(yīng)”的是__圖。

（3）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) 乙 遠(yuǎn)距離輸電

【解析】

從材料中得到超導(dǎo)現(xiàn)象；1933年，邁斯納和奧克森菲爾德兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果把超導(dǎo)體放在磁場中冷卻，則在材料電阻消失的同時(shí)，外加磁場也無法進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)，形象地來說，就是磁感線將從超導(dǎo)體中被排出，不能通過超導(dǎo)體，這種抗磁性現(xiàn)象稱為“邁斯納效應(yīng)”；超導(dǎo)體的電阻為零，也就避免了電能的損耗，適合做輸電線路。

（1）某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度的降低會(huì)突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象；

（2）有材料知如果把超導(dǎo)體放在磁場中冷卻，則在材料電阻消失的同時(shí)，外加磁場也無法進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)，形象地來說，就是磁感線將從超導(dǎo)體中被排出，不能通過超導(dǎo)體，這種抗磁性現(xiàn)象稱為“邁斯納效應(yīng)”，所以應(yīng)該為乙圖；

（3）超導(dǎo)材料的特點(diǎn)就是在溫度很低時(shí)電阻為零，當(dāng)電阻為零時(shí)用超導(dǎo)材料傳輸電能可以減少電能損耗，用作輸電導(dǎo)線。