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超导体材料
1911年,荷兰科学家卡末林-昂内斯用液氦冷却汞,当温度下降到4.2K(零下268.95℃)时,水银的电阻完全消失.当温度降低到足够低时,有些材料的电阻变为零,这即为超导现象,我们也把这一温度称为超导温度.
在物理学中有一种物体能吸引大头针、回形针等,我们把这种物体称为磁体,而磁体之所以能吸引大头针、回形针等,说明磁体周围存在一种物质,它叫做磁场.1933年德国物理学家迈斯纳和奥森菲尔德对锡单晶球超导体做磁场分布进行测量时发现,在小磁场中把金属冷却进入超导态时,超导体内部的全部磁场会遭排斥,除了超导体表面之外,材料内部没有任何磁场.这一实验表明了超导体的另一个极为重要的性质---完全抗磁性,这就是著名的迈斯纳效应
迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船,由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行,这将大大提高它们的速度和安静性,并有效减少机械磨损.另外利用超导悬浮还可制造无磨损轴承,将轴承转速提高到每分钟10万转以上.
(1)当温度降低到足够低时,有些材料的___变为零,这即为超导现象.
(2)荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质___,也称迈斯纳效应.
(3)利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为___能所造成的能量损失.
(4)假如白炽灯的灯丝、电动车内电动机的线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作,当用电器通电时,假设这些导体的电阻都变为零,下列说法正确的是___
A.白炽灯仍能发光且更省电     B.电动车仍能行驶且效率更高
C.电饭锅仍能煮饭且效率更高   D.电熨斗仍能熨烫衣服且更省电
(5)下图能大致说明迈斯纳效应的是___(甲/乙).
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答案和解析
(1)当温度降低到足够低时,有些材料的电阻变为零,这即为超导现象.
(2)荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质完全抗磁性,也称迈斯纳效应.
(3)由焦耳定律可知,电流通过导体是会放出热量;超导体的电阻为0,用超导体做输电导线时,电流通过导线产生的热量为0,所以利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为内能所造成的能量损失.
(4)白炽灯灯丝、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作的,如果导体没有电阻,当用电器通电时,用电器不会产生电热,白炽灯不能发光,电饭锅不能煮饭,电熨斗不能熨衣服.导体有电阻时,电动机工作,电能转化为机械能和内能,假设导体没有电阻,当电动机通电时,电动机不会产生电热,电能全部转化为机械能,效率更高.
(5)由迈斯纳效应的定义可知:在小磁场中把金属冷却进入超导态时,超导体内部的全部磁场会遭排斥,除了超导体表面之外,材料内部没有任何磁场,内部也没有磁感线.故选乙.
故答案为:(1)电阻;(2)完全抗磁性;(3)内;(4)B;(5)乙.
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