初中物理磁性、磁体、磁极实验题

阅读短文，回答问题：
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中（如图甲），微弱的磁
场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”．
更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”．组成三层膜的两
种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”．
进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时．用R₀表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R₀之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如乙图所示．
1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，利用铁、铬组成的复合膜研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息．

（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是     

A．铜、银

B．铁、铜

C．铜、铝

D．铁、镍

（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是2.2nm时，这种复合膜电阻    （选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”．
（3）丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域，将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是丁图中的     ．

测得某熔断开关S在不同电流下的熔断时间如下表，将电磁铁开关和S接入电路。如图所示，当I＞4A时，电磁铁能在0.1s内吸动衔铁，使电路断开，衔铁无法自动恢复至图示位置；当1A＜I≤4A时，电磁铁无法吸动衔铁，S发热熔断，使电路断开（熔断时间为S开始通电到它熔断的时间）。

电流/A	1	1.5	2	4	5
熔断时间/s	不会熔断	220	40	5	2

（1）S的电阻为1Ω，当I＝2A，通电时间为 　 　s时S熔断，此过程中S产生的热量是 　 　J。

（2）当I＝5A时，通电0.1s，S能否熔断？ 　 　。

（3）若电路中电流方向与图中所示相反，电磁铁吸引还是排斥衔铁？ 　 　。

如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具，它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁抛起来后，在空中就会相互吸引、碰撞，发出类似蛇叫的清脆响声，故又名"响尾蛇蛋"。小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢？请你设计实验帮助小梦解决问题：

（1）写出你选用的实验器材： 　　。

（2）简述实验过程及现象： 　　。

根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上．

（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A 端为该磁体的　　（N/S）极．
（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南．如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的　　（B/C/D/E）处打磨成磁勺的A 端．
（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A 端总不能正确指南．将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善．这是因为磁勺和盘子之间的　　力影响了实验效果．
（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示．闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性．H为电源的　　极．
（5）历史上真有这样的司南吗？仍是众说纷纭．一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺要更　　（轻/重），从而有更好的指向效果；另一种观点认为除非今后出土了司南实物，才能真正下结论．

桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如图甲所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会__   __ （选填“增加”、“不变” 或“减少”）；如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则被吸附的铁屑会______  （选填：“增加”、“不变”或“减少”）。

磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题．
（1）如图1，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小．
回形针的放置有图2中的甲、乙两种方法，依据　 　的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图2中　　的方法．
（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中．

磁体与纸片之间放入的物体	不放物体	铁板	镍板	铝板	陶瓷板	玻璃板	塑料板
吸引回形针数量/个	4	1	1	3	3	3	3

②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是　 　．
③铝是导体．陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同．据此，你提出一个值得探究的问题：　  　
（3）他们在纸片上分别放入形状和　 　相同、面积不同的铁板．发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少．
（4）日常生恬中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象．请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法：　  　．