Question

【題目】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：
（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A．電阻R消耗的功率是 ．
（2）只閉合S1 ， 通電螺線管的右端為極；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T．
（3）實驗中小剛將電路中電源的正負極對調，發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無關．
（4）實驗中小剛通過改變滑動變阻器連入電路中的阻值來改變磁敏電阻所在位置的磁感應強度，請你再提供一種改變磁感應強度的方法 ．

Answer 1

【答案】
（1）0.03；0.09W
（2）N；0.3
（3）方向
（4）改變通電螺線管的線圈匝數
【解析】解：（1）當S1斷開、S2閉合時，螺線管無磁性，B=0，由圖1可知，磁敏電阻的阻值R=100Ω， 根據歐姆定律得，電流表的示數為I= = =0.03A；
功率P=UI=3V×0.03A=0.09W；（2）閉合開關S1時，螺線管產生磁性，由安培定則知：右端為N極，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′= = =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，螺線管的磁極發生變化；發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；（4）已知磁敏電阻的大小隨磁場強弱的變化而變化，所以可以通過改變通電螺線管中線圈匝數、取出或放入鐵芯 改變螺線管的磁性強弱，間接改變磁敏電阻的阻值．
所以答案是：（1）0.03；0.09W；（2）N；0.3；（3）方向；（4）改變通電螺線管的線圈匝數（或螺線管中取出或放入鐵芯）．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用通電螺線管的磁場和歐姆定律及其應用的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握通電螺線管的性質：①通過電流越大，磁性越強；②線圈匝數越多，磁性越強；③插入軟鐵芯，磁性大大增強； ④通電螺線管的極性可用電流方向來改變；歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．