Question

19．閱讀短文，回答問題：
巨磁電阻（GMR）效應
1988年阿爾貝•費爾和彼得•格林貝格爾發現，在鐵、鉻相間的三層復合膜（如題22圖甲）電阻中，微弱的磁場可以導致電阻大小急劇變化，這種現象被命名為“巨磁電阻（GMR）效應”．
更多的實驗發現，并非任意兩種不同種金屬相間的三層膜都具有“巨磁電阻效應”．組成三層膜的兩種金屬中，有一種是鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中的一種，另一種是不易被磁化的其他金屬，才可能產生“巨磁電阻效應”．
1994年IBM公司根據“巨磁電阻效應”原理，研制出“新型讀出磁頭”，將磁場對復合膜阻值的影響轉換成電流的變化來讀取信息．
（1）以下兩種金屬組成的三層復合膜可能發生“巨磁電阻效應”的是②（填序號）．
①銅、銀；②鐵、銅；③銅、鋁；④鐵、鎳．
（2）“新型讀出磁頭”可將微弱的磁信息轉化為電信息．
（3）圖（乙）所示是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中GMR是巨磁電阻，它的電阻隨著磁場增加而急劇減�。�電源電壓恒定，則：閉合S，GMR處在方向大致向S的磁場中，A₂示數增大；當滑動變阻器的滑片向左移動時，A₁示數增加時，A₂示數增大．

Answer 1

分析 （1）由題意知：組成三層膜的兩種金屬中，有一種是鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中的一種，另一種是不易被磁化的其他金屬，才可能產生“巨磁電阻效應”；
（2）由“巨磁電阻效應”知，“新型讀出磁頭”在磁場的影響下，阻值會變小，相應的電流會變大，可根據這個特點來判斷正確的圖象；
（3）由安培定則可以判斷出螺線管的極性；
由乙圖可知，巨磁電阻和電流表A₁串聯，先判斷巨磁電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化；
根據A₁示數增加，判斷滑動變阻器移動的方向，從而判斷電流表A₂示數的變化．

解答 解：
（1）由題意知，組成層膜的兩種金屬有一種是易磁化的金屬鐵鈷鎳中的其中一種，另一種是不易被磁化的，故選②；
（2）“新型讀出磁頭”將磁場對復合膜阻值的影響轉化為電流，即將磁場的變化（磁信息）轉化電流的變化（電信息）；
（3）電流從電磁鐵的右端流入，左端流出，利用安培定則判斷電磁鐵的左端為N極、右端為S極，所以閉合S，GMR處在方向大致向S的磁場中；
閉合S后，GMR處在磁場中，GMR的電阻會減小，所以電流表A₂示數增大；
由圖可知，當滑動變阻器的滑片向左移動時，滑動變阻器連入電路的阻值變小，A₁示數增加時，此時電磁鐵的磁性增強，GMR的電阻隨著磁場增加而急劇減小，所以A₂示數增大．
故答案為：（1）②；（2）磁；（3）S；增大；左；增大．

點評 本題為信息給予題，要學會從眾多文字中尋找答案的能力；本題同時考查了電路的動態分析，涉及到電磁鐵磁性與電流的關系的應用等，判斷出巨磁電阻的變化是解題的關鍵．