超导体复习题
材料物理复习题-导电性能
材料的导电性能填空题1. 导电材料、电阻材料、电热材料、半导体材料、超导材料和绝缘材料等都是以材料的导电性能为基础的。
2. 能够携带电荷的粒子称为载流子。
在金属、半导体和绝缘体中携带电荷的载流子是电子,而在离子化合物中,携带电荷的载流子则是离子。
3. 控制材料的导电性能实际上就是控制材料中的载流子的数量和这些载流子的移动速率。
4. 能带理论主要有三种近似理论,它们分别是:近自由电子近似;赝势法;紧束缚近似法。
5. 作为精密电阻材料的以铜镍合金为代表。
6. 作为电热合金的电阻材料则不能使用铜镍合金,对于使用温度为900—1350℃的电热合金,常用镍铬合金。
当使用温度更高时,需要采用陶瓷电热材料。
7. 物体的导电现象,其微观本质是载流子在电场作用下的定向迁移。
8. 反映电导率的微观本质(即宏观电导率)与微观载流子的浓度、每一种载流子的电荷量、以及每一种载流子的迁移率有关。
9. 纯金属的导电性取决于原子的电子结构。
温度升高时,原子的振动幅度变大,对载流子的阻碍作用也增加,电导率下降。
10. 物体的导电现象,其微观本质是载流子在电场作用下的定向迁移。
11. 电子电导的特征是具有霍尔效应。
12. 利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导。
13. 离子电导的特征是存在电解效应。
14. 离子晶体中的电导主要为离子电导。
15. 离子晶体中的电导主要为离子电导,包括本征电导和杂质电导。
16. 对于固有电导,其载流子由晶体本身的热缺陷提供,其包括弗仑克尔缺陷和肖特基缺陷。
17. 热缺陷的浓度决定于温度T和离解散能E。
18. 离子晶体他的杂质电导,载流子的浓度决定于杂质的数量和种类。
19. 离子扩散机构主要有:空位扩散、间隙扩散、亚晶格间隙扩散。
20. 固体电解质的总电导率为离子电导率和电子电导率之和。
21. 电子电导的载流子包括电子或空穴。
22. 电子电导主要发生在导体和半导体中。
23. 平均自由运动时间的长短是由载流子的散射的强弱来决定的。
高二物理半导体超导试题
高二物理半导体超导试题1.某兴趣小组用如图所示的电路研究自感现象,图中A、B是两个相同的小灯泡,、是两个理想二极管,是自感系数大、直流电阻明显小于灯泡电阻的线圈,为保护电阻.关于实验现象下列说法中不正确的是A.闭合开关,A、B两灯同时亮,随后逐渐变暗B.闭合开关,B灯不亮,A灯亮,随后逐渐变暗C.闭合开关稳定后断开开关,A、B两灯同时亮,随后逐渐熄灭D.闭合开关稳定后断开开关,B灯不亮,A灯亮,随后逐渐熄灭【答案】ABC【解析】由于二极管具有单向导电性,并且线圈,两个灯泡是并联关系,所以闭合开关后,B灯亮,A灯电流被二极管被断路,不亮,AB错误;当闭合开关稳定后断开开关的瞬间由于通过L的电流减小,会产生一个与原电流相同的感应电流,即此时L相当于一个电源,左边为正极,此时B灯被二极管断路不亮,A灯亮,但是由于感应电流的减小,A灯会逐渐熄灭,C错误,D正确【考点】考查了自感现象,二极管的特点2.某种材料具有电阻率随温度变化的特性,利用这种材料可以制成()A.热敏电阻B.光敏电阻C.电容器D.电感器【答案】A【解析】热敏电阻是利用材料的电阻率随着温度的变化而变化制作而成的3.光敏电阻是用半导体材料制成的,如图16所示,将一个光敏电阻与多用电表串联成一电路,此时选择开关放在欧姆挡,照射在光敏电阻上的光强逐渐增大,则欧姆表指针的偏转角度若将选择开关放在电压档,同样增大照射光强度,则指针偏转角度。
(填“变大” 、“变小”或“不变”)【答案】变大,不变【解析】光敏电阻随着光照的增强,电阻减小,故电路电流变大,则欧姆表指针的偏转角度变大;若将选择开关放在电压档,增大照射光强度,则指针偏转角度不变改变。
4. NTC热敏电阻器即负温度系数热敏电阻器,也就是指阻值随温度的升高而减小的电阻。
负温度系数的热敏电阻R2接入如图所示电路中,R1为定值电阻,L为小灯泡,当温度降低时(不考虑灯泡和定值电阻阻值随温度变化)()A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.R 1两端的电压增大D.电流表的示数增大【答案】A【解析】略5.如图所示的光控电路用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻.“”是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端 A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值时,Y会从低电平跳到高电平.在天暗时路灯(发光二极管)会点亮,下列说法中正确的是A.天暗时Y处于高电平B.天暗时Y处于低电平C.当R1调大时A端的电压降低,灯(发光二极管)点亮D.当R1调大时A端的电压降低,灯(发光二极管)熄灭【答案】BD【解析】天暗时RG 电阻大,A端为高电平,经非门,Y处于低电平,A错B对。
选择题专题二
选择题专题二1.当温度降低到一定程度时,某些物质的电阻会变为零,这种物质叫做超导体。
电流通过超导体时不发热,因此超导体的应用十分广泛。
假如有室温环境中的超导体,可用它来制作A.家用保险丝 B.白炽灯灯丝C.电热丝 D.输电导线1、答案:D2.如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关S1,灯泡L正常发光,再闭合开关S2,则下列判断正确的是A.电流表示数变大,灯炮L变亮B.电流表示数变大,灯泡L亮度不变C.电流表示数不变,灯泡L亮度不变D.灯泡L的额定功率变大2、答案:B3.下列物品中使用了半导体材料的是A.机器人 B白炽灯 C.滑动变阻器 D,机械手表3、答案:A4.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S2后,电压表示数变为2V,则R2的电阻和电源电压分别是A.10Ω、9VB.20Ω、6VC.20Ω、9VD.10Ω、6V4、答案:B5.今年四月,美国《科学》杂志发表“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的评述。
这表明,在新超导体研究领域,我国取得了令人瞩目的成就。
假如人们已研制出常温下的超导体,则不可以用它制作的是A.家用保险丝 B.白炽灯泡的灯丝C.电炉的电阻丝 D.远距离输电导线5、答案:ABC6.如图所示是气体酒精浓度测试仪原理图,用于现场测试司机是否酒肟驾车。
其中电源电压保持不变,R为定值电阻,R′为二氧化锡半导体型酒精气体传感器,其阻值随气体酒精浓度的增大渐减小.若某次测试中电流表示数较大,则说明A.气体的酒精浓度较大,R′阻值较小B.气体的酒精浓度较大,R′阻值较大C.气体的酒精浓度较小,R′阻筑较小D.气体的酒精浓度较小,R′阻值较大6、答案:A7.太阳能电池的光伏板是由非晶态硅制成的,它能把太阳能直接转化为电能,其主要材料是A.磁性材料 B.纳米材料 C.半导体 D.超导体答案:C8.如图所示的电路中,闭合开关,滑动变阻器滑片向右滑动的过程中A.灯泡L1变亮、L2亮度不变B.灯泡L1变亮、L2变暗C.灯泡L1亮度不变、L2变亮D.灯泡L1变暗、L2变亮答案:D9.上海世博会园区80%的夜景照明光源采用低碳节能的LED(发光二极管)照明技术。
半导体器件的高温超导应用考核试卷
B.磁场强度
C.晶粒尺寸
D.样品的化学成分
3.高温超导带材的制备工艺包括以下哪些?()
A.真空蒸发
B.磁控溅射
C.溶液法
D.激光沉积
4.以下哪些是高温超导体的潜在应用领域?()
A.磁悬浮列车
B.电力传输
C.医疗成像
D.电脑处理器
5.以下哪些方法可以用来提高高温超导带材的临界电流密度?()
A.优化晶粒间的连接
12. ABCD
13. ABC
14. ABCD
15. ABCD
16. AC
17. AB
18. ABC
19. AC
20. ABC
三、填空题
1. 77
2.铁基超导体
3.晶粒尺寸
4.零电阻、完全抗磁性
5.四引线法、交流磁化率测量
6.晶粒间的连接、晶粒尺寸
7.化学气相沉积(CVD)
8.约瑟夫森效应
9.超导限流器
3.高温超导磁悬浮列车利用超导磁体在低温下产生的强磁场与轨道上的磁体相互作用,实现悬浮和推进。高温超导材料的关键作用在于提供强大的磁场和低损耗的电流传输。
4.高温超导材料在电力传输领域的应用前景广阔,具有提高传输效率和降低损耗的潜力。技术挑战包括制备成本高和临界电流密度限制,经济挑战在于初期投资成本高,但长期来看具有节能和降低运营成本的潜力。
A.高温超导体在液氮温度下工作,而常规超导体在液氦温度下工作
B.高温超导体的临界电流密度一般高于常规超导体
C.高温超导体的制备成本一般低于常规超导体
D. A和B
15.在超导量子干涉器(SQUID)中,以下哪种现象被用来检测磁场?()
A.约瑟夫森效应
B.霍尔效应
(完整word版)材料物理复习题
名词解释1。
磁晶的各向异性:单晶体的磁性各向异性2。
自发磁化:铁磁性材料在没有外加H时,原子磁矩趋于同向排列,而发生的磁化3。
磁畴:铁磁质自发磁化成的若干个小区域4、第一类超导体:大多数纯金属超导体,在超导态下磁通从超导体中全部逐出,具有完全的迈斯纳效应(完全的抗磁性)。
5。
压电体:当挤压或拉伸时,两端能产生不同的电荷的晶体6、马基申定律:ρ=ρ(T)+ρ残7.铁电畴:铁电体中自发极化方向相同的区域8。
自发极化:在一定温度范围内、单位晶胞内正负电荷中心不重合,形成偶极矩,呈现象极性。
这种在无外电场作用下存在的极化现象称为自发极化9.激子:空穴带正电,电子带负电,它们之间的库仑吸引互作用在一定的条件下会使它们在空间上束缚在一起,这样形成的复合体称为激子。
10。
激光:11。
磁致伸缩材料:具有磁致伸缩特性的材料。
磁性伸缩铁磁体在磁场中磁化时,其尺寸或体积发生变化的现象.12。
剩余磁感性强度:当对磁体施加完一个磁场以后,产生磁通密度。
但是把磁场去掉以后,磁通密度并不会减小到0,出现剩余磁场,此为剩余磁通密度。
13.磁弹性能:当铁磁体存在应力时,磁致伸缩要与应力相互作用,与此有关的能量14、反铁电体:在一定温度范围内相邻离子联线上的偶极子呈反平行排列,宏观上自发极化强度为零,无电滞回线的材料,称为反铁电体。
15、铁电畴:在一个小区域内,各晶胞的自发极化方向都相同,这个小区域称为铁电畴16、电介质的击穿:一般外电场不太强时,电介质只被极化,不影响其绝缘性能.当其处在很强的外电场中时,电介质分子的正负电荷中心被拉开,甚至脱离约束而成为自由电荷,电介质变为导电材料.当施加在电介质上的电压增大到一定值时,使电介质失去绝缘性的现象称为击穿17、第二类超导体:铌、钒及其合金中,允许部分磁通透入,仍保留超导电性.存在两个临界磁场,较低的Hc1和较高的Hc2.18、热释电体:对于具有自发式极化的晶体,当晶体受热或受冷后,由于ΔT而导致自发式极化强度变化(ΔPS),从而在晶体的一定方向上产生表面极化电荷的现象称为“热释电效应”.具有热释电效应的材料称为热释电体。
超导物理基础试题及答案
超导物理基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 超导现象首次被观察到是在哪一年份?A. 1908年B. 1911年C. 1913年D. 1926年答案:B2. 超导体的临界温度是指:A. 超导体开始失去超导性质的温度B. 超导体开始具有超导性质的温度C. 超导体的电阻变为零的温度D. 超导体的电阻变为非零的温度答案:B3. 以下哪项不是超导体的特性?A. 零电阻B. 完全抗磁性C. 有限电阻D. 磁通量量子化答案:C4. 伦敦方程描述的是超导体的哪种性质?A. 电导率B. 热导率C. 磁导率D. 光导率答案:C5. 以下哪种材料不是高温超导体?A. YBCOB. BSCCOC. MgB2D. 汞答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 超导体的临界磁场与临界温度的关系可以用 __________ 公式描述。
答案:Hc(T) = Hc(0) * (1 - (T/Tc)^2)2. 第一类超导体的临界磁场与临界电流的关系遵循 __________ 效应。
答案:安培-马修3. 超导体的临界电流密度与温度的关系可以用 __________ 定律描述。
答案:金兹堡-朗道4. 超导体的临界电流密度与磁场的关系可以用 __________ 公式描述。
答案:贝克-伦敦5. 超导体的临界电流密度与磁场的关系也可以用 __________ 公式描述。
答案:安培环路三、简答题(每题10分,共20分)1. 描述超导体的迈斯纳效应,并解释其物理意义。
答案:迈斯纳效应是指超导体在超导状态下,其内部的磁场为零,即超导体排斥磁场线进入其内部。
这一现象表明超导体内部不存在磁通量,是超导体完全抗磁性的直接表现。
2. 简述约瑟夫森效应及其在实际应用中的重要性。
答案:约瑟夫森效应是指在两个超导体之间通过一个弱连接(如约瑟夫森结)时,即使没有外部电压,也会在两个超导体之间产生直流电流的现象。
这一效应在实际应用中非常重要,例如在超导量子干涉仪(SQUID)中用于测量极其微弱的磁场变化,以及在超导量子计算中作为量子比特之间的耦合机制。
超导材料公基考试试题
选择题
超导材料的重要特性包括()
A. 零电阻和抗磁性
B. 零电阻和吸磁性
C. 高电阻和抗磁性
D. 高电阻和吸磁性
下列哪项应用利用了超导材料的零电阻特性?()
A. 电磁铁
B. 变压器
C. 输电线
D. 电阻器
超导材料在以下哪种条件下会失去超导性?()
A. 低温
B. 高温
C. 高压
D. 真空
超导材料在电力传输中的主要优势是()
A. 传输效率高
B. 传输距离长
C. 传输成本低
D. 传输速度快
超导悬浮技术主要基于超导材料的哪个特性?()
A. 零电阻
B. 抗磁性
C. 低温稳定性
D. 高强度
超导材料在以下哪个领域的应用最为广泛?()
A. 能源
B. 医疗
C. 航空
D. 通讯
简答题
简述超导材料的基本特性。
超导材料在电力传输中的应用及其优势。
超导悬浮技术的工作原理是什么?
举例说明超导材料在现代科技领域的重要应用。
超导材料在制造过程中需要注意哪些问题?
超导材料的发展对未来科技有何影响?
填空题
超导材料在特定温度下电阻会变为______,这是其最重要的特性之一。
超导材料因其独特的抗磁性特性,被广泛应用于______领域。
超导悬浮技术是利用超导材料的______特性实现物体悬浮的。
超导材料在电力传输中可以大幅减少______的损耗,提高传输效率。
______是目前超导材料研究的主要方向之一,旨在提高超导材料的性能和应用范围。
试题-超导
1.简述超导体的基本性质.①完美的导电性σ=∞(零电阻效应:某些金属、合金和化合物,在温度降到某一特定温度Tc 时,它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象。
);②完全抗磁性B=0(超导体只要进入超导态,体内的磁感应强度B总是为零,这种性质称为“完全抗磁性”);③磁场能够抑制超导性;④磁通量子是量子化的(单元:h/2e);⑤晶格的动力学性质是非常重要的(Tc M-2)⑥超导能隙2Δ(Δ是指两个电子形成库珀对需要的能量);⑦Tc与超导能隙是相关的;⑧在HTS中超导磁性是不同于LTS的.1.1零电阻效应某物质在临界温度时,电阻消失的现象,就是零电阻效应。
但是临界温度与物质种类有关,不同的超导体临界温度是不同的。
同一物质有无外磁场的影响也是不同的,当物质在外磁场作用时,某临界温度要比没有磁场作用时要低。
因此,随磁场的增强,临界温度将降低。
只有外磁场小于某一量值时,物质才保持超导体的零电阻效应,这一磁场值称为临界磁场值。
1.2迈斯纳效应1933年迈斯纳(Meissenr)在实验中发现了下述事实:把在临界温度以上的锡和铅样品放人磁场中,这时样品内有磁场存在。
当维持磁场不变而降低样品的温度转变为超导体后,结果其内部也就没有磁场了。
这说明,在转变过程中,在超导体表面产生了电流,这电流在其内部产生的磁场完全抵消了原来的磁场,也就是说磁力线不能穿过超导体物质内部,也就是所谓的迈斯纳效应。
这一效应表明,超导体具有绝对的抗磁性。
1.3约瑟夫逊效应1962年,约瑟夫逊(B.D.Josephson)发现,在两块超导体中间夹一薄的绝缘层就形成了一个约瑟夫逊结。
按经典理论,两种超导材料之间的绝缘层是禁止电子通过的,这是因为绝缘层内的电势比超导体中的电势低得多,对电子的运动形成了一个高的“势垒”,绝缘体的电子能量不足以使它自己爬过这势垒,所以,宏观上没有电流通过。
但是量子力学原理指出,即使对于相当高的势垒,能量小的电子也能穿过,好像势垒下边有隧道似的,这种电子通过超导体的约瑟夫逊结中势垒隧道而形成的超导电流的现象,叫做约瑟夫逊效应,也叫做超导隧道效应1.4同位素效应实验发现超导体的临界温度Tc依赖于同位素质量的现象。
超导电子器件及其应用考核试卷
8.量子叠加和量子纠缠
9.大
10.量子计算、磁悬浮交通、能源分配
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. ×
5. ×
6. ×
7. ×
8. √
9. ×
10. ×
五、主观题(参考)
1.超导量子比特通过超导环中的磁通量量子化实现量子比特的状态,对量子计算至关重要,因为它提供了量子叠加和量子纠缠的基础。
8. ABC
9. ABCD
10. ABC
11. ABCD
12. ABCD
13. ABCD
14. ABC
15. ABCD
16. ABC
17. ABC
18. ABCD
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.海克·卡末林·昂内斯
2.零电阻、完全抗磁性
3.超导隧道结
4.通信、雷达
5.抗磁性
6.限制短路电流
2.超导磁悬浮列车是如何利用超导材料的特性来实现悬浮和运行的?请列举超导磁悬浮列车的主要优点和目前面临的挑战。
3.描述超导限流器在电力系统中的作用,以及它如何帮助提高电力系统的稳定性和安全性。
4.随着超导技术的发展,超导电子器件在未来的应用前景如何?请结合实际,谈谈超导电子器件在能源、交通、医疗等领域的潜在应用。
A.医学成像
B.地质勘探
C.量子计算
D.通信技术
8.下列哪种现象是超导隧道结(STJ)的工作原理之一?()
A.约瑟夫森效应
B.磁阻效应
C.霍尔效应
D.热电子效应
9.超导滤波器的主要作用是?()
A.提高信号幅度
B.提高信号频率
C.去除信号噪声
2021年中考物理复习专题训练:新材料及应用
中考复习专题训练:新材料及应用一、选择题1.以下不属于超导体材料应用的是〔〕A. 利用超导体材料实现远间隔大功率输电B. 利用超导体材料实现交通工具无摩擦运动C. 利用超导体材料制作电动机线圈,可减少电能损失,进步电能利用率D. 利用超导体材料制成条形码扫描器【答案】D2.在以下有关现象的解释中,正确的选项是〔〕A. 纳米材料颗粒能制造出很多特殊功能的物体,但它并不是分子B. 封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间仅有排挤力C. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有吸引力D. 铅笔笔芯在白纸上划出一条断断续续的细线,说明分子间有空隙【答案】A3.以下关于物质的分类,合理的是〔〕A. 铅笔芯、橡胶、铁是导体B. 塑料、干木棒、陶瓷是绝缘体C. 铁、冰、玻璃是晶体D. 蜡、食盐、水银是非晶体【答案】B4.如下图,几只串联的水果电池提供的电力足够点亮一组发光二极管.以下说法中正确的选项是〔〕A. 图中的水果可能是绝缘体B. 水果电池将电能转化为化学能C. 发光二极管是由半导体材料制成的D. 电流从“﹣〞极经发光二极管流向“+〞极【答案】C5.通常情况下,以下用品中属于绝缘体的是〔〕A. 玻璃杯B. 金属汤勺C. 大地D. 盐水【答案】A6.LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管.二极管由以下哪种材料制成〔〕A. 陶瓷材料B. 金属材料C. 半导体材料D. 超导材料7.以下学惯用品中,在通常情况下属于导体的是〔〕A. 塑料刻度尺B. 金属小刀片C. 绘画橡皮D. 物理课本【答案】B8.在超导体研究领域,我国已处于世界先进程度.假设能研制出常温下的超导体,那么可以用它制作〔〕A. 家用保险丝B. 白炽灯泡的灯丝C. 电炉的电阻丝D. 远间隔输电导线【答案】D9.在超导体研究领域.我国获得了令人瞩目的成就,关于超导状态下的超导体,以下说法中错误的选项是〔〕A. 超导体的电阻为零B. 使用超导体制成的导线将降低远间隔输电线中的电能损耗C. 超导体合适制作滑动变阻器中的电阻丝D. 超导体合适制作电动机的线圈【答案】C10.以下关于电学方面的说法,正确的选项是〔〕A. 超导材料可以做电炉丝B. 电动机的原理是电磁感应现象C. 试电笔是用来测量电流大小D. 洗衣机使用三孔插座是为了使洗衣机金属外壳接地的【答案】D11.如下图,亿思达旗下takee手机以“全息显示〞出名全球,全息LED屏幕可合成绚烂唯美3D的画面,并在手机上实现了空中触控,LED屏幕主要利用发光二极管工作的,发光二极管的主要材料是〔〕A. 导体B. 半导体C. 超导体D. 纳米材料【答案】B12.〔2021•昆明〕关于材料、能量、能源的相关知识,以下说法正确的选项是〔〕A. 能量的转移与转化不具有方向性B. 目前世界上的核能发电站是利用核聚变原理建成的C. 太阳能电池是把太阳能转化为机械能D. 纳米材料统指合成材料的根本单元大小在1~100nm范围内的材料13. 以下说法中,正确的选项是〔〕A. 航空器材常采用密度大、强度高的合金材料B. 用光年表示宇宙时间,用纳米量度分子大小C. 卫星通信、挪动通信都是利用电磁波传递信息D. 化石能源、核能、水能、太阳能,都属于不可再生能源【答案】C14.上海世博会园区80%的夜景照明光源采用低碳节能的LED〔发光二极管〕照明技术.制作LED 灯的核心材料是( )A. 导体B. 半导体C. 绝缘体D. 超导体【答案】B15.以下关于生活中新技术及其应用的说法中不正确的选项是〔〕A. 二维码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导材料B. 超导体材料制成白炽灯的灯丝可以进步白炽灯的效率C. 医院做透视检查所用的“X光〞是电磁波D. 洗衣机内筒外表的纳米材料可以抑制细菌生长【答案】B二、填空题16.有的半导体在受到光照时电阻会减小,利用半导体的这种特性制成的元件称________.【答案】光敏电阻17.纳米技术是高新科学技术和工作技术.纳米〔nm〕是________单位,假设一个原子的直径为10nm,合________m.把________个原子一个挨一个地排列起来长度是1mm.【答案】长度;10﹣8;10518.〔2021•苏州〕自然界的一些生物自身能发光,如萤火虫、水母等,这是生物通过自身化学反响将化学能转化为________能的现象.超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零,如用这种材料制成输电线.将有效降低输电过程中________的损耗.【答案】光;电能19. 如下图,是发光二极管的示意图.当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管中有电流通过,使其发光;假如电流从较短接线脚流入,电路处于________〔选填“短路〞或“开路〞〕状态,这说明发光二极管具有________导电性.【答案】开路;单向20. LED液晶电视的发光二极管是由________〔填“导体〞或“半导体〞〕材料制成的.卫星电视的图像信号是由卫星通过________波传送的.只听不看就能判断播音员是否熟悉,这是通过声音的________来识别的.【答案】半导体;电磁;音色21.超导体的应用有非常诱人的前景.假设有一天,科学家研制出室温下的超导材料,那么下面哪一个用电器的效率可大大进步?________ A.白炽灯 B 电风扇 C 电水壶 D 电饭锅理由:________.【答案】B;超导体的电阻为零,用超导材料做电动机的线圈可以减少电能损耗22.从发电站到用电地区,通常都有一段相当长的间隔.要实现远间隔的电能输送,在目前的技术程度下一般采用 ________〔填“高〞或“低〞〕电压输电. ________材料的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远间隔大功率输电提供了可能,并能大大减小 ________损耗.【答案】高;超导;线路上电能23.硅、锗等半导体材料的导电才能比铜、铁等金属的导电才能 ________〔选填“强〞或“弱〞〕.某些物质在温度很低时,电阻变为 ________,这就是超导现象.纳米材料中的“纳米〞是一个 ________单位.【答案】弱;零;长度24.半导体制冷技术是用于电脑元件散热的前沿科技。
华中师范大学超导物理期末试卷
期末考试试卷
课程名称 超导物理学 课程编号 83824002 任课教师 黄新堂
学号:
得分
评阅人
一、简答题(30 分) : (共 6 题,每题 5 分)
1、 超导体的两个基本特性 4、二流体模型 5、中间态
2、西尔斯比定则 6、同位素效应
3、穿透深度
学生姓名:
得分
评阅人
二、应用题(20 分) :
年级:
华中师范大学 2010 –2011 学年第一学期
------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------
如图所示,一超导平板厚度为 2d (Z 轴 方向) ,长宽都比 2d 大得多,放在均匀 外磁场 Be 中,应用伦敦理论求超导平板 内的磁感应强度 B 和电流密度 J 的空间 分布函数,并解释结果的物理意义。
专业:得分Fra bibliotek评阅人
三、证明题(25 分) :
证明在库柏对条件下, 只要两个电子间存在有净的吸引力,不论这种作用多么弱,其结果就能 形成电子对束缚态。 得分 评阅人
: 院(系)
四、综合题(25 分) :
1、写出有磁场时的超导体 G-L 吉布斯自由能表达式,讨论其各项的物理意义 2、写出 G-L 第一和第二方程及其对应的边界条件方程,给出得到这四个方程的物理思路。
稀有金属在超导技术中的应用考核试卷
3.超导体的完全抗磁性是指其能够排斥磁场的现象,这一现象又称为_______。()
4.临界电流是指超导体在超过这个电流值时,将失去超导状态,其单位是_______。()
5.高温超导体的发现,是基于对_______的深入研究。()
6.超导材料在超导状态下,能够承载的最大磁通量密度单位是_______。()
A.增加材料中的稀有金属含量
B.优化材料的晶体结构
C.通过掺杂引入非超导元素
D.降低材料的制备温度
6.超导磁悬浮技术主要应用于以下哪些领域?
A.交通运输
B.医疗设备
C.能源储存
D.信息技术
7.以下哪些是第一类超导体的特点?
A.临界温度低
B.临界磁场弱
C.一旦超过临界电流,超导状态立即消失
D.通常需要液氦冷却
稀有金属在超导技术中的应用考核试卷
考生姓名:__________答题日期:_______得分:_________判卷人:_________
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列哪种稀有金属是目前超导材料中应用最广泛的一种?
A.铅(Pb)
A.可以产生强而稳定的磁场
B.能量损耗低
C.占用空间小
D.临界电流高
20.以下哪些因素可能影响超导材料的长期稳定性?
A.微观结构的退化
B.材料的老化
C.环境中的杂质
D.热循环效应
三、填空题(本题共10小题,每小题2分,共20分,请将正确答案填到题目空白处)
1.目前已知最高的超导转变温度(Tc)是多少开尔文?()
超导电子学试题-201512
超导电子学试题(2015.12)
可以使用任何工具书、参考文献,但要独立完成,不要互相讨论或请教高年级的学生和教师。
或请教高年级的学生和教师
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(40分)超导量子干涉器(SQUID)原理与应用
一、(40分)超导量子干涉器(SQUID)原理与应用
1. )定性的阐述DC‐SQUID 的基本原理以及目前应用状况(全
部内容2‐3页,A4纸,小4号字,1.5行距,包括参考文献)。
22. )定性的阐述RF‐SQUID 的基本原理以及目前应用状况(全
部内容2‐3页,A4纸,小4号字,1.5行距,包括参考文献)。
可以使用任何工具书、参考文献,但要独立完成。
20%相同,视同抄袭。
同抄袭。
中考物理二轮复习热点问题专题复习——半导体、超导体的特点与作用 选择题专练(40题,有答案)
中考物理二轮复习热点问题专题复习——半导体、超导体的特点与作用选择题专练(40题,有答案)1.集成电路是二十世纪最重要的发明之一,现代的收音机、电视机、手机、计算机等设备中都有集成电路,如图所示,是某数码相机的图象传感器。
关于集成电路主要是由下列哪一种材料制成()A.超导体B.金属导体C.半导体D.绝缘体2.某些金属在温度降到一定值时,其电阻会突然消失,这种现象称为超导现象。
假设白炽灯的灯丝、电风扇的线圈、电水壶和电熨斗的电热丝都用超导材料制作,通电时能正常工作的是()3.2019年2月,华为发布了折叠屏幕5G手机,如图折叠屏幕使用柔性OLED﹣﹣有机发光二极管LED材料,柔性OLED是()A.导体B.绝缘体C.半导体D.超导体4.青少年科技创新材料中有一种变光二极管,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管,发光二极管具有单向导电性,其符号为,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的()5.如图所示为一款发电陀螺,抽打使其高速旋转,可以自动发电,并点亮LED装饰灯。
关于这个情景说法正确的是()A.发电陀螺利用了磁场对电流的作用B.LED 灯由半导体材料制成C.LED 灯利用电流热效应来发光的D.抽打陀螺,其运动状态不变6.下列关于物态变化的判断,正确的是()A.樟脑丸逐渐消失﹣﹣升华B.铁水浇铸铁铸件﹣﹣凝华C.擦酒精解暑降温﹣﹣液化D.秋末屋顶上结霜﹣﹣升华7.石墨烯又称单层墨,它仅由一层碳原子组成,具有许多奇特的属性,包括极强的拉力,优良的导电性和导热性,硬度最大,熔点超过3000℃等,这种高新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。
根据石墨烯的特性,你认为石墨烯不能用来制成()A.高压输电线B.坚韧的防弹衣C.发光二极管D.保温隔热材料8.“新材料”是相对于传统材料而言的,新材料的使用对推动社会进步正在发挥着越来越大的作用,下列关于“新材料”描述不正确的是()A.“超导材料”属于新材料B.“超导材料”可以应用于电饭锅并使其效率提高C.“半导体材料”的导电性会受温度、光照、杂质等外界因素的影响D.“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片9.LED灯带在装饰材料中被广泛应用。
超导材料考试题库
超导材料考试题库1. 什么是超导材料?超导材料是指在一定的温度和磁场条件下能够表现出零电阻和迈斯纳效应的材料。
它们能够在极低温下传导电流而没有能量损失。
2. 超导材料的发现历史是什么?超导材料的发现历史可以追溯到1911年,当时荷兰物理学家海克尔·卡末林·奥斯特在研究金属的性质时发现了汞的超导性。
之后,人们陆续发现了更多的超导材料,包括铝、铅等。
3. 超导材料的分类有哪些?超导材料可以分为低温超导材料和高温超导材料两类。
低温超导材料的临界温度通常在20K以下,而高温超导材料的临界温度可以高达几十K甚至更高。
4. 低温超导材料有哪些?低温超导材料包括铅、铝、锡等。
它们通常需要极低的温度(低于室温)和较低的磁场才能展现超导性。
5. 高温超导材料有哪些?高温超导材料包括铜氧化物和铁基超导材料。
它们相对于低温超导材料来说有更高的临界温度,一些铜氧化物超导体的临界温度甚至可以达到近-100°C。
6. 超导材料有哪些应用?超导材料有广泛的应用领域。
其中最重要的是超导电力技术,包括超导电缆、超导发电机和超导输电线路等。
此外,超导材料还可以应用于磁共振成像(MRI)、粒子加速器、超导磁能储存等领域。
7. 什么是超导态?超导态是指超导材料在低温下达到了临界温度并表现出了零电阻和迈斯纳效应。
在超导态下,电流可以无阻碍地通过材料而没有能量损失。
8. 超导材料的磁场敏感性是什么意思?超导材料通常对磁场具有很高的敏感性。
当外界磁场施加在超导材料上时,超导电流会被磁场压制,从而导致超导态的破坏。
这种现象被称为迈斯纳效应。
9. 超导材料的临界温度如何影响其应用?超导材料的临界温度越高,意味着可以在更高的温度下实现超导态,从而降低冷却设备成本并增加应用的灵活性。
因此,提高超导材料的临界温度是超导研究的一个重要方向。
10. 未来超导材料的发展趋势有哪些?未来超导材料的发展趋势包括提高临界温度、提高超导电流密度、降低材料制备成本以及寻找新的高温超导材料等。
金属丝绳的超导性与能源传输考核试卷
B.赫伯特·克勒默
C.雅克·夏帕克
D.雅克·库恩
2.超导金属丝绳的关键特性是?()
A.电阻率随温度降低而增加
B.电阻率随温度降低而减小
C.有序排列的晶格结构
D.非磁性
3.超导态的临界温度Tc通常由什么决定?()
A.材料纯度
B.外加磁场强度
C.载流子浓度
D.以上都是
4.以下哪种材料是典型的低温超导体?()
(2)计算超导电缆的临界电流和临界磁场。
(3)讨论超导电缆在建设过程中可能遇到的技术难题及解决方案。
标准答案
一、单项选择题
1. B
2. B
3. D
4. C
5. D
6. D
7. B
A.减少温室气体排放
B.降低噪音污染
C.提高空气质量
D.以上都是
23.以下哪种材料不属于低温超导体?()
A.银线
B.铅
C.钇钡铜氧(YBCO)
D.铜氧化物
24.超导金属丝绳的临界电流Ic与材料几何尺寸的关系是怎样的?()
A.随丝绳直径增加而增加
B.随丝绳长度增加而增加
C.与丝绳几何尺寸无关
D.先增加后减小
10.超导金属丝绳的冷却方式与材料的超导温度无关。()
11.超导金属丝绳在磁场中的临界磁场Hc1与外加磁场强度成正比。()
12.超导金属丝绳的磁通量子化现象与电流方向无关。()
13.超导金属丝绳的临界电流不受冷却方式的影响。()
14.超导金属丝绳在能源传输中的应用可以提高电网的稳定性。()
15.超导金属丝绳的临界电流与材料的几何尺寸无关。()
五、主观题(本题共4小题,每题5分,共20分)
中级职称 超导技术 题库
中级职称超导技术题库摘要:1.中级职称考试的概述2.超导技术的基本概念和原理3.超导技术在中级职称考试中的重要性4.如何准备中级职称超导技术题库正文:一、中级职称考试的概述中级职称考试是我国对专业技术人才进行的一种职业资格认证,涵盖了各个行业和领域。
对于从事超导技术相关工作的人员来说,参加中级职称考试是提升自身职业素养和能力的有效途径。
在备考过程中,了解考试的大致范围和内容,对于提高复习效率至关重要。
二、超导技术的基本概念和原理超导技术是指在低温下,某些特殊材料的电阻突然变为零的现象。
这一现象最早由荷兰科学家海克·卡曼林·昂尼斯发现,并因此获得了1913 年诺贝尔物理学奖。
超导技术的基本原理是利用超导材料在低温下的特殊性质,实现高效、无损耗的能量传输和转换。
三、超导技术在中级职称考试中的重要性超导技术作为一门新兴的科学技术领域,其在中级职称考试中的地位日益凸显。
掌握超导技术的基本原理和应用,不仅有助于提高我国在超导领域的国际竞争力,还能推动相关产业的发展。
因此,在考试中,超导技术题目的出题比例逐年增加,考生需要对这一领域给予足够的重视。
四、如何准备中级职称超导技术题库1.熟悉考试大纲和命题规律。
了解超导技术在中级职称考试中的出题方向,以便有针对性地进行复习。
2.学习相关教材和资料。
可以选择一些权威性高、内容全面的教材或专著进行系统学习,掌握超导技术的基本概念、原理和应用。
3.多做练习题和模拟试题。
通过做题来检验自己的学习成果,及时发现自己的不足之处,并加以改进。
4.参加培训班或寻求专业人士指导。
对于某些难以理解的知识点,可以寻求专业人士的帮助,以便更好地掌握超导技术。
5.关注行业动态和前沿技术。
了解超导技术领域的最新发展趋势,有助于提高自己在考试中的答题水平。
黑龙江省大庆市喇中高考物理复习 考题精选(44)超导及其应用(含解析)
高中物理考题精选(44)——超导及其应用1、下列说法中错误的是()A.金属导体的电阻随温度升高而增大B.半导体的电阻随温度升高而减小C.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间D. 超导体就是一种新型的导体答案 D2、利用超导材料零电阻的性质,可实现无损耗输电。
现有一直流电路,输送端电压为800V,输送的总功率为40kW,输电线的总电阻为0.4Ω。
如果用超导电缆替代原来的输电线,保持输送端电压和输送功率不变。
那么节约的电功率为()A.1kW B.1.6×103 kW C.1.6 kW D.10kW答案 A3、如图所示是一自动控制电路示意图,R1为光敏电阻,当照射到R1处的光消失时,电流表A中的电流I及ab间的电压U的变化情况是()A. I变大,U变大B. I变小,U变小C. I变小,U变大D. I变大,U变小答案 A4、为验证小灯泡(点光源)光能的球面散射规律并测定其发光效率,其同学设计并进行了如图甲所示的实验:将一小灯泡接入电路,使之正常发光,在灯炮灯丝的同一水平面、正对光线方向距灯泡d处放一个光强探头,以测定单位时间内在单位面积上获得的光能值,光强用I来表示。
若测得多组数据,并分别在I-d,和三个坐标平面内得到对应的点,如图乙所示。
图甲图乙(1)比较图乙三图可知:能将I表示为线性关系的图是________________,表达式为I =__________。
(2)在与光源等距的各点,认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等,依点光源光能向周围空间360°球面均匀散射的物理模型,则光源的发光功率P0与光强I、d的关系式为_____________。
(3)若灯泡的额定功率为P,则灯泡的电-光转换效率可表示为___________。
答案 1、(1)(c)(3分)(3分)(2)(6分)(3)(6分)5、实验室里有外形十分相似的发光二极管和电容器各一只,它们的性能均正常。
1)现在用多用电表的欧姆挡,分别测量它们的正反向电阻。
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超导物理复习题
1)简述超导体的基本性质。
2)为什么在T<Tc的某一确定温度时,超导材料会随磁场的增大在H=Hc处发生从超导态--正常态的相变?
3)为什么在T>Tc时,可认为超导材料的Mn=0, 而T<Tc时超导材料的Ms=-H?
4)写出一维条件下超导体中的磁场分布函数,并画出一维条件下超导体中的磁场分布曲线,说明超导材料的磁场穿透深度 的意义。
5)为什么第二类超导体在混合态时磁场能以磁通线的形式进入超导体内?
6)简述超导转变的微观机理。
7)什么是超导约瑟夫森结?什么是直流约瑟夫森效应?什么是交流约瑟夫森效应?
8)简述超导研究历史中五次诺贝尔奖的获奖人和获奖原因。
9)你从超导研究的发展历史中得到了那些启示?
10)简述一根磁通线的物理结构。
11)超导发展史上重大的发现有哪些?
12)在应用中,高温超导体和低温超导体相比有那些优缺点?
13)简述二流体模型。
14)什么是超导能隙。
15)阐述SQUID的工作原理,其灵敏度范围,举例说明SQUID的应用。
16)What is the London penetration depth and Coherence Length? How to discriminate two kinds of superconductors (type I and type II)?
17)What are the fundamental properties of a superconductor?What are the main differences between “HTSC” and classic SC?。