1. (2020高三上·東城期中)                 

1. （1） 電流做功，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的靜電力在做功。若某段電路兩端的電壓為U，通過的電流為I，請論述說明電流在這段電路上做功的功率P＝UI。
3. （2） 為防止安全事故的發(fā)生，電路在布線時(shí)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，供電電流越大的地方需要的導(dǎo)線越粗。設(shè)通電產(chǎn)生的焦耳熱Q與導(dǎo)線升高的溫度ΔT之間滿足如下關(guān)系：Q＝kcmΔT，其中c表示物體的比熱，m為物體的質(zhì)量，k為大于1的常數(shù)。請你選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹?，通過論述和計(jì)算證明“為避免升溫過快，若電流越大，電阻線應(yīng)該越粗”。
5. （3） 超導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻可以降到幾乎為零。將一個(gè)閉合超導(dǎo)金屬圓環(huán)水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感線垂直于圓環(huán)平面，逐漸降低溫度使超導(dǎo)環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的轉(zhuǎn)變后突然撤去磁場，此后若環(huán)中的電流不隨時(shí)間變化，則表明其電阻為零。

   為探究該金屬圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限，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(shí)間t未檢測出電流變化。實(shí)際上儀器只能檢測出大于ΔI的電流變化，其中ΔI<<I，當(dāng)電流的變化小于ΔI時(shí)，儀器檢測不出電流的變化，研究人員便認(rèn)為電流沒有變化。設(shè)環(huán)的橫截面積為S，環(huán)中電子定向移動(dòng)的平均速率為v，電子質(zhì)量為m、電荷量為e，環(huán)中定向移動(dòng)電子減少的動(dòng)能全轉(zhuǎn)化為圓環(huán)的內(nèi)能。試用上述給出的各物理量，求超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ。