Question

在物理學(xué)中，磁場的強(qiáng)弱用磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)表示，國際單位為特斯拉(T)．磁場越強(qiáng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大．

小明同學(xué)為了測量磁場的強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．根據(jù)要求回答下列問題：

(1)在圖甲所示的電路中，若將開關(guān)S₁閉合，電磁鐵左端為________極，若將滑動(dòng)變阻器R₁的滑片由當(dāng)前位置向右移動(dòng)，則位置“1”的磁場________(選填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”)．

(2)按圖甲所示電路正確接線后，閉合開關(guān)S₁和S₂，保持R₁滑片在圖示位置不變，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R₂的滑片，兩電表測量的數(shù)據(jù)如下表：

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，算出磁敏電阻的測量值R_B＝________Ω．

②若圖乙為該磁敏電阻在室溫下的電阻－磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中R_B、Ro分別表示有、無磁場時(shí)磁敏電阻的阻值．已知磁敏電阻無磁場時(shí)阻值Ro＝150 Ω，則待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝________T．

(3)分析圖乙曲線可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0.4～1.0 T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律是________．

(4)小明同學(xué)又想利用磁敏電阻的特性，測量輪子的轉(zhuǎn)速．他設(shè)計(jì)的方案如圖丙所示，其中小磁鐵是固定在輪邊緣的，磁敏電阻置于輪子附近某處不動(dòng)．

請你簡述該裝置的測速原理：________．

Answer 1

答案：（1）讀圖甲可知，當(dāng)S₁閉合時(shí)，從流從電磁鐵左端流入，右端流出，根據(jù)安培定則，電磁鐵右端為N極，左端為S極；當(dāng)R₁的滑片向右移動(dòng)時(shí)，變阻器阻值增大，電路中電阻增大，電流減小，電磁鐵磁性會(huì)相應(yīng)減弱；
（2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求三次測量的平均值，則磁敏電阻的測量值RB=(1.5V0.001A+1.79V0.0012A+2.71V0.0018A)÷3=1500Ω
②觀察圖乙，根據(jù)測量數(shù)據(jù)，則縱坐標(biāo)R_B/R₀=1500/150=10，讀圖可知，此時(shí)所對應(yīng)的B的值為0.90T；
（3）分析圖乙曲線可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律是磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化（或磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大而增大）；
（4）觀察圖丙，分析裝置的工作原理可知，輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使磁敏電阻受到的磁力周期性變化，從而引起電流表和電壓表示數(shù)的周期性變化，因此，具體過程為：閉合開關(guān)S₂，保持R₂滑片位置不變．當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，測出電流表（或電壓表）示數(shù)變化的頻率，即可知輪子的轉(zhuǎn)速多少．
故答案為：
（1）S；  減弱；
（2）1500；  0.90；
（3）磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線性變化（或均勻變化）．或磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大而增大（不能答“磁敏電阻的阻值與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比”）；
（4）閉合開關(guān)S₂，保持R₂滑片位置不變．當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，測出電流表（或電壓表）示數(shù)變化的頻率，即可知輪子的轉(zhuǎn)速多少