（2014•诸暨市二模）超导是某些金属或合金在低温条件下出现的一种奇妙现象，在现实生活中有非常广阔的应用前景．某高温超导研究中心为测定超导体的电阻率，进行了如下实验探究：如

Question

（2014•诸暨市二模）超导是某些金属或合金在低温条件下出现的一种奇妙现象，在现实生活中有非常广阔的应用前景．某高温超导研究中心为测定超导体的电阻率，进行了如下实验探究：如图所示，一个质量m=0.1kg，半径r=0.4/πm．横截面s=lcm²的超导圆环水平放置在强磁极的正上方，当圆环通以I=O．lA的电流时，超导圆环恰能静止，电流方向从上向下看为顺时针．重力加速度g取lOm/s²．
（1）根据圆环受力平衡，判断强磁极的极性；
（2）若此时圆环各处的磁场方向均与竖直方向的夹角为30⁰，求圆环处磁感应强度的大小；
（3）实验经历近一年时间（约3．O×10⁷秒），测量发现圆环高度下降了3cm，而圆环电流却没有变化．实际上圆环电流变小了，只是实验仪器检测不出电流的变化，可以认为电流几乎不变．求超导圆环的电阻率．

Answer 1

（1）由安培定则知，超导圆环下方为N极，二者相斥，强磁极也为N极；
故强磁极为N极；
    （2）对圆环受力分析，可等效成直导线，竖直方向有
     mg=F_安cos60°=BILcos60°；
     圆环周长L=2πr=0.8m；
     代入上式可得B=25T；
故圆环处磁感应强度的大小为25T；
     （3）圆环下降过程，由能量守恒定律有
      mgh＝I2Rt＝I2(ρl)/(S)t；
     代入数据得ρ=1.25×10^-4Ω•m；
故超导圆环的电阻率约为1.25×10^-4Ω•m；
答：（1）强磁极为N极；
    （2）圆环处磁感应强度的大小为25T；
    （3）超导圆环的电阻率约为1.25×10^-4Ω•m．