Question

當(dāng)某種材料的電阻放入一定強(qiáng)度的磁場中，阻值會(huì)發(fā)生較大變化，這種現(xiàn)象稱為巨磁電阻效應(yīng)．
1）（單選題）將磁鐵安裝在某個(gè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上，結(jié)合這種特殊材料的電阻研究圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，通過電壓傳感器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)輸出在計(jì)算機(jī)上，如圖a所示，則最有可能得到的電壓-時(shí)間圖象是

2）巨磁電阻效應(yīng)原理如下：將特殊電阻內(nèi)部等效為一個(gè)混聯(lián)電路，如圖b所示，其中R≠r，放入磁場后內(nèi)部電阻位置變化為如圖c所示，則特殊電阻放入磁場后阻值將

 

（填“增大”、“減小”或“無法判斷”）．
3）請(qǐng)寫出一個(gè)你認(rèn)為巨磁電阻效應(yīng)可以應(yīng)用的例子

 

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Answer 1

分析：（1）將磁鐵安裝在某個(gè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上，特殊材料的電阻將周期性變化．
（2）根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)分別求出兩個(gè)電路的電阻，即可比較電阻的變化．
（3）巨磁電阻效應(yīng)可以應(yīng)用的例子有轉(zhuǎn)速測(cè)量儀、磁傳感器、磁控裝置等等．

解答：解：（1）由題意，巨磁電阻放入一定強(qiáng)度的磁場中，阻值會(huì)發(fā)生較大變化，將磁鐵安裝在某個(gè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上，特殊材料的電阻將周期性變化，而且在與磁鐵接近時(shí)，電阻的阻值恒定，所以電壓傳感器得到U-I圖象如圖C所示．故C正確．
故選C
（2）b圖中，總電阻為R₁=

1

2

(R+r)；
c圖中，總電阻為R₂=

2R?2r

2R+2r

=

2Rr

R+r

由數(shù)學(xué)知識(shí)得：

R1

R2

=

(R+r)2

4Rr

＞1
即得R₁＞R₂．故特殊電阻放入磁場后阻值將減小．
（3）巨磁電阻效應(yīng)可以應(yīng)用的例子有轉(zhuǎn)速測(cè)量儀、磁傳感器、磁控裝置等等，目前應(yīng)用最多的是硬盤讀寫技術(shù)．
故答案為：
（1）C，（ 2）減小
（3）如1中的轉(zhuǎn)速測(cè)量儀、磁傳感器、磁控裝置，其實(shí)目前應(yīng)用最多的是硬盤讀寫技術(shù)，

點(diǎn)評(píng)：本題延續(xù)了近年來此類聯(lián)系實(shí)際試題的特點(diǎn)，要求考生在對(duì)試題進(jìn)行理論研究的同時(shí)，通過開放式的設(shè)問，讓學(xué)生嘗試著應(yīng)用與題目相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容解決實(shí)際問題，或提出自己的設(shè)想，或?qū)τ?jì)算的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)．應(yīng)該說這樣的設(shè)問的設(shè)計(jì)，既能充分體現(xiàn)課改的基本理念，又能對(duì)中學(xué)物理教學(xué)起到良好的導(dǎo)向作用，同時(shí)試題也具體很好的區(qū)分度．