Question

13．物理學中，磁場的強弱用磁感應強度B（單位是T）表示，B越大，磁場越強調B=0，表示沒有磁場．如圖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．
（1）如圖甲是某物理興趣小組的同學測出的某磁敏電阻R的阻值隨磁感應強度B變化的圖象．根據此圖象分析可知，磁敏電阻的阻值隨磁感應強度B的增大而增大（選填“增大”或“減小”）．

（2）小明同學將該磁敏電阻R放在磁場外（磁感應強度B=0），接入圖乙所示電路，閉合開關后，電流表示數如圖丙所示，則流過磁敏電阻R的電流為40mA，此時磁敏電阻R兩端電壓表為4V．
（3）只要在圖乙中再連入一個電壓表，就可測量磁敏電阻的阻值，利用圖甲，可知道相應位置的磁感應強度大小．請你幫助小明同學在圖上將電壓表連入電路．
（4）小明同學正確接線后，將磁敏電阻R置于磁場中的A點，然后接通電路，并調節滑動變阻器，此時電壓表和電流表的示數分別為7V和20mA，則A事業的磁感應強度B=0.8T．改變磁敏電阻R在A處放置的方向，發現電壓表和電流表的示數都不變，則表明該磁敏電阻的阻值與磁場方向無關（選填“有關”或“無關”）．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知隨著磁感應強度B的增大，電阻的阻值增大；
（2）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；由歐姆定律可求得電阻兩端的電壓；
（3）要想測量電阻的阻值應采用伏安法，故應測量電阻兩端的電壓，故應將電壓表并聯在R兩端，同時要注意電壓表的量程選擇；
（4）由歐姆定律可求得電阻的阻值； 由圖象可知A點的磁感應強度； 由題意可知磁敏電阻的阻值與磁場方向無關．

解答 解：（1）由圖象可知，隨磁感應強度的增大，電阻的阻值增大； 
（2）由圖可知該表為mA表，故示數為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；
（3）應采用伏安法測出磁敏電阻的阻值，故應將電壓表并聯在磁敏電阻兩端；因B為零時，磁敏電阻兩端的電壓為4V，且隨磁場增強電阻增大，則電壓增大，故量程應選15V；

（4）由歐姆定律可得：
磁敏電阻的阻值R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{7V}{0.02A}$=350Ω； 
由圖可知，此時磁感應強度為 0.8T；
因改變磁敏電阻R在A處放置的方向，電壓表和電流表的示數都不變，則該磁敏電阻的阻值與磁場方向無關；
故答案為：（1）增大；（2）40；4；（3）如上圖；（4）0.8；無關．

點評 本題為綜合題，要求學生注意審題從題中找出有用的信息并靈活應用所學物理知識進行解答．