Question

20．在物理學(xué)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方向無關(guān)（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．

Answer 1

分析 （1）由圖c磁敏電阻R的阻值隨磁感應(yīng)強度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)強度B變化的圖象確定該磁敏電阻R放在磁場外的電阻大小，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)強度B變化的圖象確定磁場強度不變分析回答．

解答 解：（1）由圖c知，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強度B的增大而增大；
（2）要測磁敏電阻，根據(jù)伏安法測電阻的原理，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，磁場強度不變，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）如上所示：（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4V；（4）無關(guān)．

點評 本題考查伏安法測電阻電路的連接、歐姆定律的運用，關(guān)鍵是從題中獲取有效的信息．