Question

【題目】超導材料

1911年，荷蘭科學家昂內斯用液氦冷卻水銀時發現，當溫度下降到4.2K（﹣268.98℃）時，水銀的電阻完全消失．1913年昂內斯在諾貝爾領獎演說中指出：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進入了一種新狀態，由于它的特殊導電性能，可以稱為超導態．后來他發現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，這種現象稱為超導現象。

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）、電子學應用（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。

（2）如圖所示，在甲、乙兩圖中能表示“邁斯納效應”的是__圖。

（3）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 乙 遠距離輸電

【解析】

從材料中得到超導現象；1933年，邁斯納和奧克森菲爾德兩位科學家發現，如果把超導體放在磁場中冷卻，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中被排出，不能通過超導體，這種抗磁性現象稱為“邁斯納效應”；超導體的電阻為零，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突然減小為零，這種現象叫做超導現象；

（2）有材料知如果把超導體放在磁場中冷卻，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中被排出，不能通過超導體，這種抗磁性現象稱為“邁斯納效應”，所以應該為乙圖；

（3）超導材料的特點就是在溫度很低時電阻為零，當電阻為零時用超導材料傳輸電能可以減少電能損耗，用作輸電導線。