【题目】超导现象是20世纪人类重大发现之一，日前我国己研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行．
（l）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究．将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圈环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化．则表明其电阻为零．请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由．
（2）为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I，并经一年以上的时间t未检测出电流变化．实际上仪器只能检测出大于△I的电流变化，其中△I＜＜I，当电流的变化小于△I时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化．设环的横截面积为S，环中定向移动电子的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e．试用上述给出的各物理量，推导出ρ的表达式．
（3）若仍使用上述测量仪器，实验持续时间依旧为t．为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法．
【答案】（1）见解析 （2）
（3）见解析
【解析】（1）逆时针方向。原磁场磁感线垂直于圆环平面向上，当撤去磁场瞬间，环所围面积的原磁通量突变为零，由楞次定律可知，环中感应电流的磁场方向应与原磁场方向相同，即向上。由右手螺旋定则可知，环中电流的方向是沿逆时针方向。
（2）设圆环周长为
、电阻为R，由电阻定律得
由于有电阻，所以圆环在传导电流过程中，电流做功，把电能全部转化为内能。设t时间内环中电流释放焦耳热而损失的能量为
，由焦耳定律得
因电流是圆环中电荷的定向移动形成的，故可设环中单位体积内定向移动电子数为n，由电流强度的定义得： 
因式中n、e、S不变，所以只有定向移动电子的平均速率的变化才会引起环中电流的变化。电流变化大小取
时，相应定向移动电子的平均速率变化的大小为
，则
在t时间内单个电子在环中定向移动时减小的动能为： 
圆环中总电子为
设环中定向移动电子减少的动能总和为
，则
由于
，可得
根据能量守恒定律，得
联立上述各式，得
（3）由
看出，在题设条件限制下，适当增大超导电流，可以使实验获得
的准确程度更高，通过增大穿过该环的磁通量变化率可实现增大超导电流。
此题易错点：分析能量的转换关系以及微观量与宏观量关系时出错。
新课标快乐提优暑假作业陕西旅游出版社系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】为了较准确地测量某电子元件的电阻，某同学进行了以下实验，请完成步骤中的填空：
(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×10”的电阻挡测量时，发现指针偏转较小，因此应将多用电表调到电阻________挡(选填“×1”或“×100”)；
(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆表调零旋钮，使指针指到________位置；
(3)将红、黑表笔分别连接电阻的两端，多用电表的示数如图所示，则被测电阻的阻值为________ Ω；
(4)为精确测量其电阻，该同学设计了图的电路。图中
的量程为5 mA，内阻约5 Ω；R为电阻箱(9999.9 Ω)，直流电源E约6 V，内阻约0.5 Ω。则在闭合S0前，应将R调到________(选填“最大值”或“最小值”)；
(5)将S掷到1位置，将R调为_______ Ω，读出此时的示数为I0，然后将R调到最大值；
(6)再将S掷到2位置，调节R，使得表的示数为________，读出R的值为R0，可认为Rx＝R0。
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【题目】如图所示，边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框abcd放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场，磁场宽度为L，左边界与线框的ab边相距为L。线框在水平恒力F作用下由静止向右运动，cd边进入磁场前已做匀速运动。求线框
（1）匀速运动时的速度大小v；
（2）进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q；
（3）通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。
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【题目】如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左．静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；QN＝2d、PN＝3d，离子重力不计．
(1)求圆弧虚线对应的半径R的大小；
(2)若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；
(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围．
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【题目】与嫦娥
号、
号月球探测器不同，嫦娥
号是一次性进入距月球表面
高的圆轨道
（不计地球对探测器的影响），运行一段时间后再次变轨，从
的环月圆轨道
，降低到距月球
的近月点
、距月球
的远月点
的椭圆轨道
，如图所示，为下一步月面软着陆做准备．关于嫦娥
号探测器下列说法正确的是（ ）
A. 探测器在轨道
经过
点的速度小于轨道
经过
点的速度
B. 探测器沿轨道
运动过程中，探测器中的科考仪器所受重力为零，出于完全失重状态
C. 探测器从轨道
变轨到轨道
，在
点应加速
D. 探测器在轨道
经过
点时的加速度等于在轨道
经过
点时的加速度
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【题目】如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg．求：
（1）A球、B球通过最高点时的速度大小；
（2）A、B两球落地点间的距离；
（3）A球刚进入半圆管的速度。
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【题目】一列简谐横波沿x轴方向传播，某时刻的波形图如图所示，已知位于x=1m处的质点正向下运动，则下列说法正确的是
A. 该波沿x轴负方向传播
B. x=3m处的质点的振幅为零
C. x=2m处的质点此刻具有最大加速度
D. 该时刻以后，x=2.5m处的质点比x=1.5m处的质点先回到平衡位置
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【题目】把图甲所示的正弦式交变电流接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是
A. Rt处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大
B. Rt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变
C. 在t=1×10-2s时，穿过该矩形线圈的磁通量为零
D. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt（V）
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【题目】在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板，板长为l，两板间距离为d，在两极板间加一交变电压如图乙，质量为m，电荷量为e的电子以速度v0 （v0接近光速的1/20）从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间。若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计，不考虑电子间的相互作用和相对论效应，则（ ）
A. 当Um＜
时，所有电子都能从极板的右端射出
B. 当Um＞
时，将没有电子能从极板的右端射出
C. 当
时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：2
D. 当
时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1： 
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