Question

5．磁感應強度B用來描述磁場的強弱，國際單位是特斯拉，符號是T．為了探究電磁鐵外軸線上磁感應強度的大小與哪些因素有關，小聰設計了如圖1所示的電路，圖甲中電源電壓為6V，R₁為磁感電阻，其阻值隨磁感應強度變化的關系圖線如圖2所示．

（1）閉合開關S₁和S₂，圖乙中滑動變阻器的滑片P向右移動，圖甲中電流表的示數逐漸減小，這說明磁感電阻R₁處的磁感應強度B逐漸增大．（選填“增大”或“減小”）
（2）閉合開關S₁和S₂，保持滑片P不動，沿電磁鐵軸線向左移動磁感應電阻R₁，測出R₁離電磁鐵左端的距離s與對應的電流表示數I，算出R₁處磁感應強度B的數值如表．請計算s=5cm時，B=0.4T．

s/cm	1	2	3	4	5	6
I/mA	10	12	15	20	30	46
B/T	0.68	0.65	0.60	0.51		0.20

（3）綜合以上實驗數據可以得出：電磁鐵外軸線上磁感應強度隨電磁鐵電流的增大而增大；離電磁鐵越遠，磁感應強度越小．

Answer 1

分析 （1）閉合開關S₁和S₂，圖乙中根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，進一步可知磁感應強度的變化；圖甲中根據歐姆定律可知R₁阻值的變化，分析R₁的阻值與磁感應強度B的關系得出即可；
（2）由表格數據可知s=5cm時甲電路中的電流，根據歐姆定律求出R₁的阻值，根據圖2可知磁感應強度的大�。�
（3）分析實驗數據得出磁感應強度與電流和離電磁鐵距離的關系．

解答 解：
（1）閉合開關S₁和S₂，圖乙中滑動變阻器的滑片P向右移動，變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I=$\frac{U}{R}$可知，乙電路中的電流變大，電磁鐵的磁性變強，即磁感電阻R₁處的磁感應強度B逐漸變大；
圖甲中電流表的示數逐漸減小，由R=$\frac{U}{I}$可知，R的電阻變大，由圖2可知，磁感電阻R₁處的磁感應強度B逐漸變大，；
綜上可知，磁感電阻R₁處的磁感應強度B逐漸增大；
（2）由表格數據可知，s=5cm時，甲電路中的電流I=30mA=0.03A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，磁感電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.03A}$=200Ω，
由圖2可知，對應的磁感應強度是0.4T；
（3）圖乙中滑動變阻器的滑片P向右移動，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性變強，則電磁鐵外軸線上磁感應強度隨電磁鐵電流的增大而增大；
由表格數據可知，R₁離電磁鐵左端的距離s越大時，磁感應強度越��；
故可得結論：電磁鐵外軸線上磁感應強度隨電磁鐵電流的增大而增大；離電磁鐵越遠，磁感應強度越小．
故答案為：（1）增大；（2）0.4；（3）增大；小．

點評 本題考查了電路的動態(tài)分析和歐姆定律的應用等，分析圖象和表格數據得出有用的信息是關鍵．