Question

14．物理學中常用磁感線來形象地描述磁場，用磁感應強度（用字母B表示）來描述磁場的強弱，它的國際單位是特斯拉（符號是T），磁感應強度B越大表明磁場越強；B=0表明沒有磁場．有一種電阻，它的大小隨磁場強弱的變化而變化，這種電阻叫做磁敏電阻，圖1所示是某磁敏電阻R的阻值隨磁感應強度B變化的圖象．為了研究某磁敏電阻R的性質，小剛設計了如圖2所示的電路進行實驗，請解答下列問題：

【進行實驗】
（1）當S₁斷開，S₂閉合時，電壓表的示數為3V，則此時電流表的示數為0.03A．
（2）只閉合S₁，通電螺線管的左端為S極；閉合S₁和S₂，移動兩個滑動變阻器的滑片，當電流表示數為0.04A時，電壓表的示數為6V，由圖象可得，此時該磁敏電阻所在位置的磁感應強度為0.3T．
【分析與結論】
（3）實驗中小剛將電路中電源的正負極對調，發(fā)現乙電路中電壓表和電流表的示數不變，這表明：該磁敏電阻的阻值與磁場的方向無關．

Answer 1

分析 （1）由圖象可以得到通電螺線管沒有磁性時的電阻R的阻值，已知此時R兩端電壓，利用歐姆定律得到電流表的示數；
（2）利用安培定則判斷通電螺線管的磁極；
已知磁敏電阻兩端電壓和通過的電流，可以得到電阻；由磁敏電阻的阻值，利用圖象可以得到磁感應強度；
（3）電源正負極對調，電路電流方向發(fā)生改變，磁感應強度說法變化，可以通過磁敏電阻的阻值是否發(fā)生變化判斷．

解答 解：
（1）由圖象知，當通電螺線管沒有磁性時，R=100Ω，
根據歐姆定律得，電流表的示數為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A；
（2）閉合開關S₁時，螺線管產生磁性，由安培定則知：左端為S極；
當電流表示數為0.04A時，電壓表的示數為6V，
磁敏電阻的阻值為R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{6V}{0.04A}$=150Ω，
由圖象知，此時的磁感應強度為0.3T；
（3）小剛將電源的正負極對調，螺線管的磁極發(fā)生變化；發(fā)現乙電路中電壓表和電流表的示數不變，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的方向無關；
故答案為：（1）0.03；（2）S；0.3；（3）方向．

點評 此題是一道電與磁知識綜合應用的創(chuàng)新題，題目形式、考查角度、考查方式新穎，注意了與高中知識的合理銜接，值得重點掌握．