荷蘭物理學(xué)家卡梅林·昂內(nèi)斯于1908年7月，首次在4.6K的低溫下將氮液化(°K=-273.15℃,4.6K相當(dāng)于-268℃)。1911年，他在測量金屬汞的導(dǎo)電性時發(fā)現(xiàn)，置于4.2K的液氮中的汞突然完全失去電阻。后來他在研究鉛、錫等金屬低溫導(dǎo)電性時也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象，昂內(nèi)斯稱之為“超導(dǎo)電性”,并預(yù)言它有重要的應(yīng)用前景，因?yàn)槿祟悶榭朔?dǎo)體的電阻往往要消耗大量的精力和物力。
在常溫下，金屬中的自由電子在電場作用下定向運(yùn)動時，會被晶體缺陷散射而表現(xiàn)出電阻；一旦進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，電子會奇妙地“配對”,而千千萬萬個“電子對”集結(jié)運(yùn)動卻不被折射，因而失去了電阻。這與水蒸氣和冰的關(guān)系有點(diǎn)相似，盡管它們的本質(zhì)不同。
使一般金屬物質(zhì)具有超導(dǎo)電性，必須給與它“臨界溫度”的條件，顯然，(甲)的超導(dǎo)材料應(yīng)用價值越大。試驗(yàn)證明，選用金屬化合物研制超導(dǎo)體比金屬單質(zhì)要理想，例如鈮的臨界溫度為9.22K,氮化鈮的臨界溫度卻遠(yuǎn)離這讓人頭痛的指標(biāo)。但要想推廣材料的應(yīng)用還應(yīng)當(dāng)向非金屬乃至有機(jī)物進(jìn)軍，這又談何容易——已發(fā)現(xiàn)的一些有機(jī)超導(dǎo)體幾乎都需要氮液化的溫度條件和高壓才超導(dǎo)。
目前，超導(dǎo)在強(qiáng)電(電工學(xué))方面的應(yīng)用主要是制造各種超導(dǎo)磁體。其優(yōu)越性是顯而易見的，例如一個在常溫中使用的內(nèi)徑為20毫米、磁場強(qiáng)度為4萬～5萬高斯的常規(guī)磁體重不低于15噸，體積不小于1立方米，而與之可以比照的超導(dǎo)磁體僅重幾公斤，體積也縮小到只有數(shù)百立方厘米。在低溫保障條件下，超導(dǎo)磁體易啟動，長期穩(wěn)定運(yùn)行，磁場梯度高(14萬高斯/平方厘米)的優(yōu)點(diǎn)更是常規(guī)磁體所不具備的，而常規(guī)磁體因?yàn)榈Z磁耗用功率大及必須產(chǎn)生焦耳熱的缺陷在超導(dǎo)磁體上幾近于無了。
1.第二段中，“盡管它們的本質(zhì)不同”的“它們”指代的兩方面內(nèi)容是( )
A. ①金屬電子在常溫下的性能與超導(dǎo)狀態(tài)時的性能
②水分子由氣態(tài)時的運(yùn)動變?yōu)楣虘B(tài)時的運(yùn)動
B:①金屬電子在常溫下的性能與超導(dǎo)狀態(tài)時的性能
②氣態(tài)水分子運(yùn)動特點(diǎn)與固態(tài)水分子運(yùn)動特點(diǎn)
C.①金屬電子由常溫下的運(yùn)動進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)下的運(yùn)動
②水分子由氣態(tài)時的運(yùn)動變?yōu)楣虘B(tài)時的運(yùn)動
D.①金屬電子由常溫下的運(yùn)動進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)下的運(yùn)動
②氣態(tài)水分子運(yùn)動特點(diǎn)與固態(tài)水分子運(yùn)動特點(diǎn)
2.文中(甲)處的文字應(yīng)該是( )
A.臨界溫度越低 B. 臨界溫度越高
C.臨界溫度易測定 D. 臨界溫度易控制
3.下列幾種說法，與原文意思不一致的一項(xiàng)是( )
A.常溫下存在電阻的物質(zhì)，在低溫環(huán)境中可能完全失去電阻，出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。
B. 超導(dǎo)磁體沒有電阻，礪磁功率很小，不需要為消除焦耳熱配備冷卻裝置。
C. 常規(guī)磁體不需要低溫保障系統(tǒng)便可運(yùn)行，但為消除焦耳熱又必須配備冷卻裝置(如水冷卻裝置)。
D.有機(jī)超導(dǎo)體的高臨界溫度只有在高壓下才能產(chǎn)生，所以目前很難推廣使用這種超導(dǎo)材料。
4.進(jìn)行超導(dǎo)試驗(yàn)的根本目的是( )
A. 實(shí)現(xiàn)無耗損遠(yuǎn)距離輸電
B.尋找克服導(dǎo)體中電阻的方法
C.改善輸電裝置，提高輸電質(zhì)量
D.研制無電阻的導(dǎo)電材料