基于液态热电效应的创新型试题命制

文摘   2024-11-17 05:51   中国  

液体热电效应


1 科学背景


2024年6月,巴黎高等师范学院的物理学家克里斯多夫•吉辛格(Christophe Gissinger)在《美国国家科学院院刊》上发文称:他们首次在液体中发现了热电效应。


吉辛格和伙伴们选择镓和汞这两种在室温下呈液态的金属。实验是在一个圆柱形装置中进行的,圆柱壁经过冷却,温度较低,中间有一个圆柱形的小型加热器。然后,他们将高密度的液态汞倒入外部的圆柱,并在其上覆盖一层较轻的液态镓。较冷的圆柱壁和中央加热器会沿着两种金属的结合部位产生温度梯度。浸入金属中的电线可测量产生的电场。


吉辛格和伙伴们发现,温差作用下,水银中的电流从腔室的热侧流向冷侧,然后穿过结合部位进入镓,液态镓中的电流从冷侧流向热侧,然后回到水银,最后形成闭合回路。


2 创新试题命制


近日,法国科学家在液体中首次发现了热电效应。如下图所示,当圆柱形腔室内中央温度高、四周温度低时,如果在圆柱形空腔的底层注入密度大的液态金属汞,上层注入密度小的液态金属镓时,下层水银中的电流从腔室的热侧流向冷侧,然后穿过结合部位进入上层的镓,液态镓中的电流从冷侧流向热侧,然后回到水银,形成闭合回路。


液体热电效应


在圆柱形腔室四周冷、中心热的前提下,如果沿着与圆柱形腔室中轴线平行向下施加一个匀强磁场,则观察者俯视圆柱形腔室时,会观察到(        )

A.汞顺时针旋转

B.镓顺时针旋转

C.汞逆时针旋转

D.镓逆时针旋转


参考答案:BC


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