题目内容
法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应(即:巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小),荣获了2007年诺贝尔物理学奖.如图所示,已知R为定值电阻.当闭合S1、S2后,使滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中,关于安培表、伏特表示数的变化正确的是
- A.安培表、伏特表示数都变大
- B.安培表、伏特表示数都变小
- C.安培表示数变小、伏特表示数变大
- D.安培表示数变大、伏特表示数变小
D
分析:(1)由左图可知,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步根据影响电磁铁磁场的因素可知其磁场变化,据此可知右图巨磁电阻的变化;
(2)由右图可知,定值电阻和巨磁电阻串联,安培表测电路中的电流,伏特表测巨磁电阻两端的电压,根据欧姆定律可知巨磁电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压的变化,进一步根据串联电路的电压特点可知伏特表示数的变化.
解答:(1)由左图可知,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小,
根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,
∵电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关,且匝数不变,通过的电流越大,磁性越强,
∴此时电磁铁的磁性变强;
(2)由右图可知,定值电阻和巨磁电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测巨磁电阻两端的电压,
∵巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小,
∴此时巨磁电阻的阻值变小,
∵串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的总电阻变小,
根据欧姆定律可知,电路中的电流变大即安培表的示数变大,定值电阻R两端的电压变大,
∵串联电路中的总电压等于各分电阻两端的电压之和,
∴巨磁电阻两端的电压变小,即伏特表示数变小.
故选D.
点评:在控制电路中,滑片的移动是分析的入手点;在工作电路中,明确磁场对巨磁电阻阻值的影响是关键.
分析:(1)由左图可知,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步根据影响电磁铁磁场的因素可知其磁场变化,据此可知右图巨磁电阻的变化;
(2)由右图可知,定值电阻和巨磁电阻串联,安培表测电路中的电流,伏特表测巨磁电阻两端的电压,根据欧姆定律可知巨磁电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压的变化,进一步根据串联电路的电压特点可知伏特表示数的变化.
解答:(1)由左图可知,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小,
根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,
∵电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关,且匝数不变,通过的电流越大,磁性越强,
∴此时电磁铁的磁性变强;
(2)由右图可知,定值电阻和巨磁电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测巨磁电阻两端的电压,
∵巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小,
∴此时巨磁电阻的阻值变小,
∵串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的总电阻变小,
根据欧姆定律可知,电路中的电流变大即安培表的示数变大,定值电阻R两端的电压变大,
∵串联电路中的总电压等于各分电阻两端的电压之和,
∴巨磁电阻两端的电压变小,即伏特表示数变小.
故选D.
点评:在控制电路中,滑片的移动是分析的入手点;在工作电路中,明确磁场对巨磁电阻阻值的影响是关键.
练习册系列答案
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法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖.小明同学设计了如图所示的电路,来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系.请分析回答:

(1)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示.由此可知,无磁场时GMR的电阻大小为 欧;
再闭合S1和S2,保持风滑片位置不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示,可计算出有磁场时GMR的电阻大小;
(2)通过上述实验,得出的结论是 ;
(3)利用小明同学设计的电路并保持原有器材不变,你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是 .
(1)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示.由此可知,无磁场时GMR的电阻大小为
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| U/伏 | 1.00 | 1.25 | 2.00 | 2.50 |
| I/安 | 2×10-3 | 2.5×10-3 | 4×10-3 | 5×10-3 |
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| U/伏 | 0.45 | 0.91 | 1.50 | 1.79 |
| I/安 | 0.3×10-3 | 0.6×10-3 | 1×10-3 | 1.2×10-3 |
(3)利用小明同学设计的电路并保持原有器材不变,你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是