(2009?東臺市模擬)法國科學(xué)家阿爾貝?費爾和德國科學(xué)家彼得?格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻(GMR)效應(yīng),榮獲了2007年諾貝爾物理學(xué)獎.小明設(shè)計了如圖所示電路,用通電螺線管產(chǎn)生的磁場研究巨磁電阻性質(zhì),實驗步驟、實驗中觀察到的現(xiàn)象和部分實驗數(shù)據(jù)如下:
A.?dāng)嚅_S
1,閉合S
2,移動滑動變阻器R
2滑片,測量不加磁場時GMR的電阻,兩電表讀數(shù)如表所示:
實驗序號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
U/V |
1.00 |
1.30 |
2.00 |
2.60 |
I/mA |
2.00 |
2.50 |
4.00 |
5.00 |
B.保持R
2滑片位置不動,將R
1的滑片移到某一位置,閉合S
1、S
2,記錄兩表讀數(shù),再將電源E
1反向連接,兩表讀數(shù)不變.
C.保持步驟B中R
2滑片位置不動,將R
1的滑片移到另一位置,重復(fù)步驟B三次.
D.閉合S
1、S
2,保持R
2滑片位置不動,向左移動R
1滑片,電流表的示數(shù)變。
實驗序號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
U/V |
0.45 |
0.91 |
1.50 |
1.79 |
2.71 |
I/mA |
|
0.60 |
1.00 |
1.20 |
1.80 |
E.閉合S
1、S
2,保持R
1滑片位置不動,向下移動R
2滑片,兩表讀數(shù)如表所示(序號1的電流如圖所示):
完成以下問題:
(1)步驟A中,閉合S
2前變阻器R
2滑片應(yīng)置于
上
上
(上/下)端,由步驟A中數(shù)據(jù)計算不加磁場時GMR的電阻值為
510
510
Ω;(注意電流的單位)
(2)步驟B是為了研究磁場的
方向
方向
(強弱/方向/強弱和方向)對巨磁電阻的影響;步驟E中電流表的讀數(shù)是
0.3
0.3
mA;
(3)在物理實驗中,通常要進行多次實驗,步驟C中小明將B再重復(fù)了三次.以下實驗中與本步驟重復(fù)目的相同的是
B
B
;
A.測量小燈泡功率的實驗中,測量不同電壓下的實際功率
B.探究杠桿的平衡條件時,多測量幾組數(shù)據(jù)得出結(jié)論
C.測量課本長度時要測量三次取平均值
(4)根據(jù)上述實驗寫出巨磁電阻性質(zhì):
a.
巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而增大;
巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而增大;
;
b.
巨磁電阻的阻值與磁場的方向無關(guān).(在磁場中巨磁電阻的阻值比不加磁場時大/巨磁電阻的阻值不隨電流(溫度/電壓)的變化而變化/磁場不變時,通過巨磁電阻的電流與巨磁電兩端的電壓成正比)
巨磁電阻的阻值與磁場的方向無關(guān).(在磁場中巨磁電阻的阻值比不加磁場時大/巨磁電阻的阻值不隨電流(溫度/電壓)的變化而變化/磁場不變時,通過巨磁電阻的電流與巨磁電兩端的電壓成正比)
.(只要寫兩條)