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阅读《超导体材料》,回答下题。 1911年,荷兰科学家卡末林—昂内斯(Heike...

阅读《超导体材料》,回答题。

1911年,荷兰科学家卡末林—昂内斯(Heike Kam erlingh-Onnes)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。1933年,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。完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时,体内的磁感应强度为零的现象。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。发生超导现象时的温度称为临界温度。2014年12月,我国科学家发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物,其超导转变温度高达40K(零下233.15摄氏度)以上,这是世界上首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料,堪称铁基超导研究的重大进展,为相关体系新超导体的探索提供了新的研究思路。同时,为探索铁基高温超导的内在物理机制提供了理想的材料体系。

根据材料请回答下列问题

(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。把一块磁铁放在超导盘上方,超导盘磁化的方向与磁铁磁场的方向

______(填相同、相反),磁铁受到向上排斥力,就可悬浮在空中。

(3)若常温下超导体研制成功,则超导体适合做(    )

A.电炉丝

B.输电线

C.滑动变阻器的线圈

D.电动机线圈

 

(1)电阻;(2)完全抗磁性;相反;(3)BD. 【解析】 试题分析:(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;同名磁极相互排斥,把一块磁铁放在超导盘上方,超导盘磁化的方向与磁铁磁场的方向相反时,磁铁受到向上排斥力,就可悬浮在空中;(3)电炉丝、滑动变阻器的线圈都是利用电流的热效应工作的,如果导体没有电阻,通电时,电炉丝不会产生电热,滑动变阻器不能分压;导体有电阻时,输电线会产生热量,把部分电能转化为内能浪费掉;如果没有电阻,输电线不会产生热量,不需要浪费电能;导体有电阻时,电动机工作过程中把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,效率更高更好.所以超导体适合做输电线和电动机线圈. 【考点定位】超导体的特点  
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阅读《我国高新6号固定翼反潜巡逻机》回答题。

我国高新6号固定翼反潜巡逻机

中国新型反潜巡逻机“高新6号”可通过雷达、声呐、磁异探测器等系统对海面船舶和

水下潜艇进行搜索,其水下探测深度一般为300--450米,最深可达900米。

如图所示机尾“棍子”是磁异探测器,它利用潜艇经过的海域磁场的强弱变化情况

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来发现潜艇的存在。磁异探测器有探头、电子设备、记录装置、补偿装置等部件组成,核心部

件探头是绕满导线的金属敏感元件,对磁场的变化反应非常灵敏,磁场强弱发生微小变化就能

在元件产生电流信号。

机翼后设有浮标声呐投放口,调放声呐有两种工作状态,主动工作状态是指声呐换能器主动向

水中发射声信号,声信号碰到潜艇后被反射回来,形成回声,由计算机测算出潜艇的距离与方

位,但所发射声信号容易被敌方侦查到;被动工作状态只是被动地接受潜艇发出的噪音,优点

是比较隐秘,不易被敌方发现,缺点是只知道有潜艇存在。

请回答下列问题:

(1)磁异探测器中电子设备把磁场强弱变化信号转化成__________,经过检波和放大,

补偿装置把干扰信号滤掉,最后由记录装置记录下来;

(2)假定反潜巡逻机在海面上超低空水平飞行,到达目标正上方换能器主动向潜艇发出声信号,经1s时间后接受到反射回的信号,则可估算出潜艇的深度大约是__________m(已知声音在海水中的传播速度为1500m/s)

(3)潜艇为了避免“高新6号”巡逻机发现,潜艇外壳至少要承受海水压强为__________pa

(海水密度为1.03×103kg/m3,取g=10N/kg)

 

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桌面上有下列器材:学生电源(电压不变)、滑动变阻器、电阻箱(符号 满分5 manfen5.com )、已经调零的电压表和电流表、开关、导线若干。请你设计一个实验证明:电流一定时,电阻两端的电压与电阻阻值成正比。要求:写出实验电路、实验步骤、实验记录表。

 

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小兵利用如图所示的实验装置来探究 “产生感应电流的条件”。

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(1)实验中,通过观察__________来判断电路中是否有感应电流。

(2)闭合开关,若磁铁不动,导体AB上下运动,电路中无感应电流。于是他得到结论:闭合电路中的导体在磁场运动不会产生感应电流。请你用图中的器材证明小兵的结论是错误的。写出实验步骤和实验现象。

(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做__________磁感线的运动,导体中就会产生感应电流。

 

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实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素,准备了四个完全相同的烧瓶,内装质量相等的煤油,四个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计,阻值R1的电阻丝两根,阻值R2的电阻丝两根(R1 >R2)以及电压不变相同电源、开关、导线等。实验小组的同学根据现有的实验器材,设计了如图所示的实物电路,连好电路后同时闭合两电路的开关。

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(1)甲图电路可探究当        和通电时间一定时,电流产生热量跟       是否有关。

(2)要探究电流产生热量与电流大小是否有关,可选用_____________,保证通电时间相

同,观察温度计升高的温度。

(3)如果通电时间相同,四只温度计中温度升高的最多的是__________。

 

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小亮利用下列器材测金属丝电阻:一块已经调零的电压表,一个符合实验条件的电源,全阻值为R0的滑动变阻器、开关、导线若干。他连接好实验电路,如图所示。请你帮他把实验步骤补充完整。

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(1)________________________________,闭合开关S,记下此时的电压值U1

(2)________________________________,记下此时的电压值U2

(3)用公式Rx=___________________算出待测电阻。

 

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