Question

5．在物理学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强．
（1）如果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．某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图c所示．根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大．
（2）利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量图a磁场中各处的磁感应强度．将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处．吴力设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图b所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出，请你将该实验电路连接完整．
（3）将该磁敏电阻R放在磁场外，接入电路闭合开关后，流过磁敏电阻的电流为40mA，此时磁敏电阻两端的电压为多少伏？
（4）将该磁敏电阻从待测磁场种移出，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为10.0mA时，求滑动变阻器接入电路的阻值．（设电源电压为5.5V）
（5）改变磁敏电阻R在位置1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．（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）让滑动变阻器控制电流连接即可；
（3）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；
（4）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；
（5）由欧姆定律可得电阻的阻值； 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）由图可以看出，磁场增强时，磁敏电阻的阻值增大；
（2）让滑动变阻器控制电流，即接法如图

（3）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；
（4）由欧姆定律可得：
磁敏电阻的阻值R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{5V}{0.02A}$=250Ω； 
（5）因改变磁敏电阻R在1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）见上图；（3）4V；（4）250Ω；（5）无关．

点评 本题问题较多，但只要能将其拆分为几个小题来处理即可简单化解：如（1）考查的是条形磁铁的磁场分布特点，（2）考查图象的分析，（3）考查电路知识，（4）考查串联电路的特点．