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15.法國科學家阿貝爾•費爾和德國科學家彼得•格林貝爾由于發(fā)現巨磁電阻(GMR)效應,榮獲了2007年諾貝爾物理學獎.他們的這一發(fā)現大大提高了磁、電之間信號轉的換的靈敏度,如圖是說明世磁電阻特性原理的示意圖.
(1)閉合開關S1后,通電螺線管的右端的S極.
(2)閉合開關S2,指示燈不亮,再閉合開關S1,指示燈發(fā)光,由此可知:巨磁電阻的大小與所處磁場的有無有關.
(3)滑動變阻器的滑片P向左移動,電磁鐵的磁場增強(選填“增強”或“減弱”),同時觀察到指示燈的亮度增強.由此實驗可得出結論:磁場越強巨磁電阻的阻值越。

分析 (1)根據安培定則分析判斷確定通電螺線管的極性;
(2)根據現象分析確定巨磁電阻大小與磁場有無有關;
(3)根據滑片的移動判斷電流變化,確定電磁鐵磁場強弱的變化,結合燈的亮度變化分析巨磁電阻阻值變化,得出結論.

解答 解:(1)當開關閉合后,電磁鐵中的電流是從右端流入,左端流出,根據安培定則可知,電磁鐵的左端為N極,右端為S極;
(2)閉合開關S2,指示燈不亮,說明巨磁電阻阻值很大,再閉合開關S1,指示燈發(fā)光,說明巨磁電阻變小,由此可知:巨磁電阻的大小與所處磁場的有無有關;
(3)由左圖可知,若滑片P向左移動,接入電路中的電阻減小,
由I=$\frac{U}{R}$可知,電路中的電流增大,電磁鐵的磁性增強;
因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小,
所以,由P=I2R可知,觀察到指示燈的亮度增強時,電流中的電流增強,
由R=$\frac{U}{I}$可知,電路中GMR的阻值減小,
由此實驗可得出結論:磁場越強巨磁電阻的阻值越。
故答案為:
(1)S;
(2)所處磁場的有無;
(3)增強;磁場越強巨磁電阻的阻值越。

點評 本題借助于探究巨磁電阻的特性考查了安培定則和歐姆定律、電功率公式的應用以及影響電磁鐵磁性強弱的因素,要注意燈泡的亮暗取決于實際功率的大。

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