Question

9．物理學(xué)中常用磁感線來(lái)形象地描述磁場(chǎng)，用磁感應(yīng)強(qiáng)度（用字母B表示）來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，它的國(guó)際單位是特斯拉（符號(hào)是T），磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大表明磁場(chǎng)越強(qiáng)，B=0表明沒(méi)有磁場(chǎng)．有一種電阻，它的大小隨它所在區(qū)域磁場(chǎng)強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度B變化的圖象．為了研究某磁敏電阻R的性質(zhì)，小聰設(shè)計(jì)了如圖2所示的組合電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)解答下列問(wèn)題：

（1）當(dāng)S₁斷開(kāi)，S₂閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，則此時(shí)電流表的示數(shù)為0.03A．
（2）同時(shí)閉合S₁和S₂，并移動(dòng)兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表示數(shù)為0.04A時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，由圖27的圖象可得，此時(shí)該磁敏電阻所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T．
（3）實(shí)驗(yàn)中小聰將甲電路中電源的正負(fù)極對(duì)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：該磁敏電阻的阻值與磁場(chǎng)的方向無(wú)關(guān)．
（4）實(shí)驗(yàn)中小聰通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器R₁連入電路中的阻值來(lái)改變磁敏電阻所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度，請(qǐng)你再提出一種改變磁敏電阻所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法改變通電螺線管的磁性大�。�

Answer 1

分析 （1）由圖象可以得到R沒(méi)有磁性時(shí)的電阻，已知此時(shí)R兩端電壓，利用歐姆定律得到電流表的示數(shù)；
（2）已知磁敏電阻兩端電壓和通過(guò)的電流，根據(jù)歐姆定律求出磁敏電阻的阻值，再根據(jù)圖象讀出此時(shí)該磁敏電阻所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（3）電源正負(fù)極對(duì)調(diào)，電路電流方向發(fā)生改變，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向變化，可以通過(guò)磁敏電阻的阻值是否發(fā)生變化判斷；
（4）通電螺線管磁性的強(qiáng)弱與電流大小和線圈匝數(shù)、有無(wú)鐵芯有關(guān)．

解答 解：（1）由圖象知，當(dāng)R沒(méi)有磁性時(shí)，R=100Ω，
此時(shí)電流表的示數(shù)：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.03A；
（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.04A時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，磁敏電阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{6V}{0.04A}$=150Ω，
由圖象知，此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T；
（3）小剛將電源的正負(fù)極對(duì)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(chǎng)的方向無(wú)關(guān)；
（4）已知磁敏電阻的大小隨磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化而變化，所以可以通過(guò)改變通電螺線管中線圈匝數(shù)和有無(wú)鐵芯來(lái)改變螺線管的磁性強(qiáng)弱，間接改變磁敏電阻的阻值．
故答案為：（1）0.03；（2）0.3；（3）方向；（4）改變通電螺線管的磁性大�。�

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電與磁知識(shí)綜合應(yīng)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(shí)的合理銜接，值得重點(diǎn)掌握．