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题型:单选题 题类:常考题 难易度:普通

超导体的特点

如果以下电器选用超导材料制作,能正常工作的是(   )
A、输电导线 B、电炉丝 C、保险丝 D、电饭锅
举一反三
阅读以下材料,回答相关问题.

超导材料

    1911年,荷兰科学家昂内斯(Onnes)用液氦冷却水银时发现,当温度下降到4.2K(-268.98℃时)时,水银的电阻完全消失.1913年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出:低温下金属电阻的消失“不是逐渐的,而是突然的”,水银在4.2K进入了一种新状态,由于它的特殊导电性能,可以称为超导态.后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为临界温度,具有超导电性的材料称为超导材料或超导体.

    1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,外加磁场也无法进入超导体内,形象地来说,就是磁感线将从超导体中被排出,不能通过超导体,这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”.

    根据临界温度的不同,超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料.但这里所说的“高温”只是相对的,其实仍然远低于冰点0℃,对常温来说应是极低的温度.20世纪80年代是超导电性探索与研究的黄金年代.1981年合成了有机超导体,1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡(Ba)、镧(La)、铜(Cu)、氧(O)的陶瓷性金属氧化物,其临界温度提高到了35K.由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质,因此这个发现的意义非常重大,缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖.后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度100K以上的高温超导材料.

    高温超导材料的用途非常广阔,由于其具有零电阻和抗磁性,用途大致可分为三类:大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用.大电流应用即前述的超导发电、输电和储能;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等.

请回答下列问题:   

阅读《超导现象》,回答问题。

超导现象

金属的电阻随温度的升高而增大,当金属的温度降低时,它的电阻减小。1911年,荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现,当温度降到-269℃左右时,水银的电阻变为零,这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象,而能够发生超导现象的物质,也需要极低的温度才能使其电阻转变为零,物质电阻变为零的温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度:

物质

水银

超导转变温度/℃

-271.6

-265.97

-269.43

-268.99

-273.14

我国于1989年已成功发现超导转变温度为-141℃的超导体材料,并且第一代材料已经研究成熟,第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好;超导产品品类也逐渐增加,现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然我国整体超导研发水平与国际尚有一定的差距,但部分领域已经处于国际先进水平。

目前,各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导体材料,以将超导应用到日常生产和生活中去。回答下列问题:

(1)金属的电阻随温度的降低而{#blank#}1{#/blank#},许多金属具有在低温条件下失去电阻的特性,这种现象称为{#blank#}2{#/blank#}现象,达到这一现象的温度称为{#blank#}3{#/blank#};

(2)-270℃可以使{#blank#}4{#/blank#}变为超导体(选填一种材料即可)。超导体{#blank#}5{#/blank#}用于制作电热丝(选填“能”或“不能”);

(3)请指出超导材料的一个应用{#blank#}6{#/blank#}。

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