Question

13．物理学中，磁场的强弱用磁感应强度B（单位是T）表示，B越大，磁场越强调B=0，表示没有磁场．如图电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻．
（1）图甲是某物理兴趣小组的同学测出的某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象．根据此图象分析可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大（选填“增大”或“减小”）．

（2）小明同学将该磁敏电阻R放在磁场外（磁感应强度B=0），接入图乙所示电路，闭合开关后，电流表示数如图丙所示，则流过磁敏电阻R的电流为40mA，此时磁敏电阻R两端电压表为4V．
（3）只要在图乙中再连入一个电压表，就可测量磁敏电阻的阻值，利用图甲，可知道相应位置的磁感应强度大小．请你帮助小明同学在图上将电压表连入电路．
（4）小明同学正确接线后，将磁敏电阻R置于磁场中的A点，然后接通电路，并调节滑动变阻器，此时电压表和电流表的示数分别为7V和20mA，则A事业的磁感应强度B=0.8T．改变磁敏电阻R在A处放置的方向，发现电压表和电流表的示数都不变，则表明该磁敏电阻的阻值与磁场方向无关（选填“有关”或“无关”）．

Answer 1

分析 （1）由图象可知随着磁感应强度B的增大，电阻的阻值增大；
（2）由电流表的标度可知电流表的最小分度，则可读出指针所指的示数；由欧姆定律可求得电阻两端的电压；
（3）要想测量电阻的阻值应采用伏安法，故应测量电阻两端的电压，故应将电压表并联在R两端，同时要注意电压表的量程选择；
（4）由欧姆定律可求得电阻的阻值； 由图象可知A点的磁感应强度； 由题意可知磁敏电阻的阻值与磁场方向无关．

解答 解：（1）由图象可知，随磁感应强度的增大，电阻的阻值增大； 
（2）由图可知该表为mA表，故示数为40mA；  
由图可知，当没有磁场时，磁敏电阻的阻值为100Ω，则由欧姆定律可得：
电压U=IR=40mA×100Ω=4V；
（3）应采用伏安法测出磁敏电阻的阻值，故应将电压表并联在磁敏电阻两端；因B为零时，磁敏电阻两端的电压为4V，且随磁场增强电阻增大，则电压增大，故量程应选15V；

（4）由欧姆定律可得：
磁敏电阻的阻值R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{7V}{0.02A}$=350Ω； 
由图可知，此时磁感应强度为 0.8T；
因改变磁敏电阻R在A处放置的方向，电压表和电流表的示数都不变，则该磁敏电阻的阻值与磁场方向无关；
故答案为：（1）增大；（2）40；4；（3）如上图；（4）0.8；无关．

点评 本题为综合题，要求学生注意审题从题中找出有用的信息并灵活应用所学物理知识进行解答．