Question

超導體現(xiàn)象是20世紀人類重大發(fā)現(xiàn)之一，目前我國已研制出世界傳輸電流最大的高溫超導電纜并成功示范運行。
（1）超導體在溫度特別低時電阻可以降到幾乎為零，這種性質(zhì)可以通過實驗研究。將一個閉合超導金屬圓環(huán)水平放置在勻強磁場中，磁感線垂直于圓環(huán)平面向上，逐漸降低溫度使環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導態(tài)的轉(zhuǎn)變后突然撤去磁場，若此后環(huán)中的電流不隨時間變化，則表明其電阻為零。請指出自上往下看環(huán)中電流方向，并說明理由。
（2）為探究該圓環(huán)在超導狀態(tài)的電阻率上限ρ，研究人員測得撤去磁場后環(huán)中電流為I，并經(jīng)一年以上的時間t未檢測出電流變化。實際上儀器只能檢測出大于ΔI的電流變化，其中ΔI＜＜I ，當電流的變化小于ΔI時，儀器檢測不出電流的變化，研究人員便認為電流沒有變化。設環(huán)的橫截面積為S，環(huán)中定向移動電子的平均速率為v，電子質(zhì)量為m、電荷量為e。試用上述給出的各物理量，推導出ρ的表達式。
（3）若仍試用上述測量儀器，實驗持續(xù)時間依舊為t，為使實驗獲得的該圓環(huán)在超導狀態(tài)的電阻率上限ρ的準確程度更高，請?zhí)岢瞿愕慕ㄗh，并簡要說明實現(xiàn)方法。

Answer 1

（1）見解析　（2）�。�3）見解析

解析