Question

5．在物理學中，磁感應(yīng)強度（用字母B表示，國際單位是特斯拉，符號是T）表示磁場的強弱，磁感應(yīng)強度B越大，磁場越強；磁感線形象、直觀描述磁場，磁感線越密，磁場越強．
（1）如果電阻的大小隨磁場的強弱變化而變化，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特性曲線可以測量圖a磁場中各處的磁感應(yīng)強度．將該磁敏電阻R放置在磁場中的位置1處．吳力設(shè)計了一個可以測量該磁敏電阻R的電路，所提供的實驗器材如圖b所示，其中磁敏電阻所處的磁場未畫出，請你將該實驗電路連接完整．
（3）將該磁敏電阻R放在磁場外，接入電路閉合開關(guān)后，流過磁敏電阻的電流為40mA，此時磁敏電阻兩端的電壓為多少伏？
（4）將該磁敏電阻從待測磁場種移出，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，當電流表的示數(shù)為10.0mA時，求滑動變阻器接入電路的阻值．（設(shè)電源電壓為5.5V）
（5）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方向無關(guān)．（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）

Answer 1

分析 （1）由圖象可知隨著磁感應(yīng)強度B的增大，電阻的阻值增大；
（2）讓滑動變阻器控制電流連接即可；
（3）由電流表的標度可知電流表的最小分度，則可讀出指針所指的示數(shù)；由歐姆定律可求得電阻兩端的電壓；
（4）要想測量電阻的阻值應(yīng)采用伏安法，故應(yīng)測量電阻兩端的電壓，故應(yīng)將電壓表并聯(lián)在R兩端，同時要注意電壓表的量程選擇；
（5）由歐姆定律可得電阻的阻值； 由圖象可知A點的磁感應(yīng)強度； 由題意可知磁敏電阻的阻值與磁場方向無關(guān)．

解答 解：（1）由圖可以看出，磁場增強時，磁敏電阻的阻值增大；
（2）讓滑動變阻器控制電流，即接法如圖

（3）由圖可知該表為mA表，故示數(shù)為40mA；  由圖可知，當沒有磁場時，磁敏電阻的阻值為100Ω，則由歐姆定律可得：
電壓U=IR=40mA×100Ω=4V；
（4）由歐姆定律可得：
磁敏電阻的阻值R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{5V}{0.02A}$=250Ω； 
（5）因改變磁敏電阻R在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方向無關(guān)．
故答案為：（1）增大；（2）見上圖；（3）4V；（4）250Ω；（5）無關(guān)．

點評 本題問題較多，但只要能將其拆分為幾個小題來處理即可簡單化解：如（1）考查的是條形磁鐵的磁場分布特點，（2）考查圖象的分析，（3）考查電路知識，（4）考查串聯(lián)電路的特點．