Question

【題目】1957年，科學(xué)家首先提出了兩類超導(dǎo)體的概念，一類稱為I型超導(dǎo)體，主要是金屬超導(dǎo)體，另一類稱為II型超導(dǎo)體（載流子為電子），主要是合金和陶瓷超導(dǎo)體。I型超導(dǎo)體對(duì)磁場(chǎng)有屏蔽作用，即磁場(chǎng)無(wú)法進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部，而Ⅱ型超導(dǎo)體則不同，它允許磁場(chǎng)通過(guò)。現(xiàn)將一塊長(zhǎng)方體Ⅱ型超導(dǎo)體通入穩(wěn)恒電流I后放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 因?yàn)榘才嗔κ锹鍌惼澚Φ暮暧^體現(xiàn)，所以在任何情況下安培力對(duì)超導(dǎo)體都不做功

B. 超導(dǎo)體的內(nèi)部產(chǎn)生了熱能

C. 超導(dǎo)體表面上a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φa<φ b

D. 超導(dǎo)體中電流I越大，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差越小

Answer 1

【答案】C

【解析】

超導(dǎo)體的電阻為零，故不會(huì)產(chǎn)生熱能；超導(dǎo)體所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，安培力等于其內(nèi)部所有電荷定向移動(dòng)所受洛倫茲力的合力；根據(jù)左手定則判斷出電子的偏轉(zhuǎn)方向，從而確定電勢(shì)的高低；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式，抓住穩(wěn)定時(shí)洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡得出電勢(shì)差的表達(dá)式，從而分析判斷。

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，安培力可以做功，故A錯(cuò)誤；超導(dǎo)體電阻為零，超導(dǎo)體沒(méi)有在內(nèi)部產(chǎn)生熱能，故B錯(cuò)誤；載流子為電子，根據(jù)左手定則知，負(fù)電荷向上偏，超導(dǎo)體表面上a帶負(fù)電，φa＜φb，故C正確；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=neSv，可得電子定向移動(dòng)速度v=，穩(wěn)定時(shí)，洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，即evB=e，整理得，所以電流越大，電勢(shì)差越大，故D錯(cuò)誤。故選C。