Question

20．在物理學(xué)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度（用字母B表示，國(guó)際單位是特斯拉，符號(hào)是T）表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)；磁感線形象、直觀描述磁場(chǎng)，磁感線越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)．

（1）如果電阻的大小隨磁場(chǎng)的強(qiáng)弱變化而變化，則這種電阻叫磁敏電阻．某磁敏電阻R的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的圖象如圖c所示．根據(jù)圖線可知，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而增大．
（2）利用該磁敏電阻的R-B特性曲線可以測(cè)量圖a磁場(chǎng)中各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．將該磁敏電阻R放置在磁場(chǎng)中的位置1處．吳力設(shè)計(jì)了一個(gè)可以測(cè)量該磁敏電阻R的電路，所提供的實(shí)驗(yàn)器材如圖b所示，其中磁敏電阻所處的磁場(chǎng)未畫出．請(qǐng)你將該實(shí)驗(yàn)電路連接完整．
（3）將該磁敏電阻R放在磁場(chǎng)外，接入電路閉合開關(guān)后，流過磁敏電阻的電流為40mA，此時(shí)磁敏電阻兩端的電壓為多少V？
（4）改變磁敏電阻R在位置1處放置的方向，電壓表和電流表的示數(shù)都不變，則該磁敏電阻的阻值與磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān)（填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．

Answer 1

分析 （1）由圖c磁敏電阻R的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的圖象確定答案；
（2）變阻器按一上一下與電流表串聯(lián)接入電路中；
（3）由圖c磁敏電阻R的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的圖象確定該磁敏電阻R放在磁場(chǎng)外的電阻大小，根據(jù)歐姆定律求磁敏電阻兩端的電壓；
（4）根據(jù)電壓表和電流表的示數(shù)都不變，由歐姆定律確定磁敏電阻R不變，根據(jù)圖c磁敏電阻R的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的圖象確定磁場(chǎng)強(qiáng)度不變分析回答．

解答 解：（1）由圖c知，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而增大；
（2）要測(cè)磁敏電阻，根據(jù)伏安法測(cè)電阻的原理，變阻器按一上一下與電流表串聯(lián)接入電路中，如下所示：

（3）將該磁敏電阻R放在磁場(chǎng)外，由圖c知，磁敏電阻的阻值為100Ω，接入電路閉合開關(guān)后，流過磁敏電阻的電流為40mA，根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，此時(shí)磁敏電阻兩端的電壓為：
U=IR=40×10^-3A×100Ω=4V；
（4）改變磁敏電阻R在位置1處放置的方向，電壓表和電流表的示數(shù)都不變，由歐姆定律，則磁敏電阻大小不變，由圖c知，磁場(chǎng)強(qiáng)度不變，則該磁敏電阻的阻值與磁場(chǎng)方向 無(wú)關(guān)．
故答案為：（1）增大；（2）如上所示：（3）將該磁敏電阻R放在磁場(chǎng)外，接入電路閉合開關(guān)后，流過磁敏電阻的電流為40mA，此時(shí)磁敏電阻兩端的電壓為4V；（4）無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安法測(cè)電阻電路的連接、歐姆定律的運(yùn)用，關(guān)鍵是從題中獲取有效的信息．