Question

3．物理學中常用磁感線來形象地描述磁場，用磁感應強度（用字母B表示）來描述磁場的強弱，它的國際單位是特（符號是T），磁感應強度B越大表明磁場越強；B=0表明沒有磁場．有一種電阻，它的大小隨磁場強弱的變化而變化，這種電阻叫做磁敏電阻，圖1所示是某磁敏電阻R的阻值隨磁感應強度B變化的圖象．為了研究某磁敏電阻R的性質(zhì)，小剛設計了如圖2所示的電路進行實驗，請解答下列問題：

（1）由圖1可知，當磁感應強度B=0時，該磁敏電阻的阻值是100Ω．
（2）當S₁斷開，S₂閉合時，電壓表的示數(shù)為3V，則此時電流表的示數(shù)為0.03A．
（3）只閉合S₁，通電螺線管的左端為S極；閉合S₁和S₂，移動兩個滑動變阻器的滑片，當電流表示數(shù)為0.04A時，電壓表的示數(shù)為6V，此時磁敏電阻的阻值為150Ω，由圖1可得，此時該磁敏電阻所在位置的磁感應強度為0.3T．
（4）實驗中小剛將甲圖電路中電源的正負極對調(diào)，發(fā)現(xiàn)乙電路中電壓表和電流表的示數(shù)不變，這表明：該磁敏電阻的阻值跟磁場的方向無關．

Answer 1

分析 （1）明確圖1中坐標表示的物理量，讀出B=0時磁敏電阻的阻值；
（2）已知此時R兩端電壓，利用歐姆定律得到電流表的示數(shù)；
（3）利用安培定則判斷通電螺線管的磁極；
已知磁敏電阻兩端電壓和通過的電流，可以得到電阻；由磁敏電阻的阻值，利用圖象可以得到磁感應強度；
（4）電源正負極對調(diào)，電路電流方向發(fā)生改變，磁感應強度說法變化，可以通過磁敏電阻的阻值是否發(fā)生變化判斷．

解答 解：
（1）由圖1可知，橫坐標表示磁感應強度（B），縱坐標表示磁敏電阻的阻值，當B=0時，R=100Ω；
（2）由（1）當R沒有磁性時，R=100Ω，
根據(jù)歐姆定律得，電流表的示數(shù)為：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A；
（3）閉合開關S₁時，螺線管產(chǎn)生磁性，由安培定則知：左端為S極；
當電流表示數(shù)為0.04A時，電壓表的示數(shù)為6V，
磁敏電阻的阻值為：
R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{6V}{0.04A}$=150Ω，
由圖象知，此時的磁感應強度為0.3T；
（4）小剛將電源的正負極對調(diào)，螺線管的磁極發(fā)生變化；發(fā)現(xiàn)乙電路中電壓表和電流表的示數(shù)不變，也就是磁敏電阻的阻值不變．這表明：該磁敏電阻的阻值與磁場的方向無關．
故答案為：
（1）100Ω；（2）0.03；（3）S，150Ω，0.3；（4）方向．

點評 本題是一道電與磁知識綜合應用的創(chuàng)新題，題目形式、考查角度、考查方式新穎，注意了與高中知識的合理銜接，值得重點掌握．