Question

【題目】1957年，科學家首先提出了兩類超導體的概念，一類稱為I型超導體，主要是金屬超導體，另一類稱為II型超導體（載流子為電子），主要是合金和陶瓷超導體。I型超導體對磁場有屏蔽作用，即磁場無法進入超導體內部，而Ⅱ型超導體則不同，它允許磁場通過。現將一塊長方體Ⅱ型超導體通入穩恒電流I后放入勻強磁場中，如圖所示．下列說法正確的是（ ）

A. 因為安培力是洛倫茲力的宏觀體現，所以在任何情況下安培力對超導體都不做功

B. 超導體的內部產生了熱能

C. 超導體表面上a、b兩點的電勢關系為φa<φ b

D. 超導體中電流I越大，a、b兩點的電勢差越小

Answer 1

【答案】C

【解析】

超導體的電阻為零，故不會產生熱能；超導體所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現，安培力等于其內部所有電荷定向移動所受洛倫茲力的合力；根據左手定則判斷出電子的偏轉方向，從而確定電勢的高低；根據電流的微觀表達式，抓住穩定時洛倫茲力和電場力平衡得出電勢差的表達式，從而分析判斷。

安培力是洛倫茲力的宏觀表現，安培力可以做功，故A錯誤；超導體電阻為零，超導體沒有在內部產生熱能，故B錯誤；載流子為電子，根據左手定則知，負電荷向上偏，超導體表面上a帶負電，φa＜φb，故C正確；根據電流的微觀表達式I=neSv，可得電子定向移動速度v=，穩定時，洛倫茲力和電場力平衡，即evB=e，整理得，所以電流越大，電勢差越大，故D錯誤。故選C。