解答题 较难0.4 引用1 组卷430
室温超导
2023年7月22日,韩国研究团队发布论文,声称合成了全球首个室温常压超导体。室温超导,即在室温条件下实现的超导现象。而通常情况下,材料只有在非常低的临界温度之下,电阻才会突然降到零,进入超导状态。
【小题1】如图虚线框内为高温超导限流器。当通过限流器的电流时,将造成超导体失超,从超导态转变为正常态(一个纯电阻,且)。已知超导临界电流为,限流电阻,小灯泡L上标有“6V 6W”的字样,电源电动势,内阻。原来电路正常工作,超导部件处于超导态,灯泡L正常发光,现L突然发生短路,则( )
【小题2】如果能够实现常温超导,用超导体代替常规导线输电将会节约大量的电能。如图是远距离输电示意图,已知发电机的功率为300kW,输出电压300V,用户电压220V,升压变压器匝数比,输电导线总电阻为。变压器可视为理想变压器。求:
①若用超导体代替常规导线,可以节省的功率是______ ;
②降压变压器匝数比______ 。
【小题3】亿钡铜氧(YBCO)超导线材在94K时,将呈现超导特征,但常温下,仍然为一般导体。某同学在实验室找到一根用YBCO材料制成的弹性导电绳,想测量其电阻率。实验过程如下:
如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。先闭合开关、,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置,记录两表的示数和。
①断开开关,电流表的示数______ (选填“变大”或“变小”),电压表的示数______ (选填“变大”或“变小”),调节滑动变阻器R的滑片,使电流表示数为。记下此时电压表示数以及弹性导电绳AB间的距离和横截面积,则此时导电绳的电阻______ (结果用含、和的式子表示)。
②多次拉伸导电绳,每次都测量并记录AB间的距离L和导电绳横截面积S,调节滑动变阻器R的滑片的位置,使电流表的示数为,记下此时的电压表示数U。绘制如图(c)所示的图像。已知图线的斜率为k、纵截距为d,若不考虑电流表的内阻,则弹性导电绳的电阻率______ 。(结果用含k或d的式子表示)
③若考虑电流表的内阻,则(2)中的电阻率的测量值______ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2023年7月22日,韩国研究团队发布论文,声称合成了全球首个室温常压超导体。室温超导,即在室温条件下实现的超导现象。而通常情况下,材料只有在非常低的临界温度之下,电阻才会突然降到零,进入超导状态。
【小题1】如图虚线框内为高温超导限流器。当通过限流器的电流时,将造成超导体失超,从超导态转变为正常态(一个纯电阻,且)。已知超导临界电流为,限流电阻,小灯泡L上标有“6V 6W”的字样,电源电动势,内阻。原来电路正常工作,超导部件处于超导态,灯泡L正常发光,现L突然发生短路,则( )
A.灯泡L短路前通过的电流为 |
B.灯泡L短路后超导部件将由超导状态转化为正常态,通过灯泡电流为零 |
C.灯泡L短路后通过的电流为4A |
D.灯泡L短路后通过的电流为 |
①若用超导体代替常规导线,可以节省的功率是
②降压变压器匝数比
【小题3】亿钡铜氧(YBCO)超导线材在94K时,将呈现超导特征,但常温下,仍然为一般导体。某同学在实验室找到一根用YBCO材料制成的弹性导电绳,想测量其电阻率。实验过程如下:
如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。先闭合开关、,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置,记录两表的示数和。
①断开开关,电流表的示数
②多次拉伸导电绳,每次都测量并记录AB间的距离L和导电绳横截面积S,调节滑动变阻器R的滑片的位置,使电流表的示数为,记下此时的电压表示数U。绘制如图(c)所示的图像。已知图线的斜率为k、纵截距为d,若不考虑电流表的内阻,则弹性导电绳的电阻率
③若考虑电流表的内阻,则(2)中的电阻率的测量值
23-24高三上·上海宝山·开学考试
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