题目内容

【题目】磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是T。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小聪设计了如图1所示的电路,图甲中电源电压为6V,R1为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示。

(1)闭合开关S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表的示数逐渐减小,这说明磁感电阻R1处的磁感应强度B逐渐________。(选填“增大”或“减小”)

(2)闭合开关S1和S2,保持滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R1,测出R1离电磁铁左端的距离s与对应的电流表示数I,算出R1处磁感应强度B的数值如表。请计算s=5cm时,B=______T。

s/cm

1

2

3

4

5

6

I/mA

10

12

15

20

30

46

B/T

0.68

0.65

0.60

0.51

0.20

(3)综合以上实验数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而_______;离电磁铁越远,磁感应强度越______

【答案】 增大 0.40 增大

【解析】(1)由图示可知,当图乙S2断开,图甲S1闭合时,即磁场强度为零,据图2可知,此时的R=100Ω,故此时电路中的电流是:I=U/R=6V/100Ω=0.06A=60mA;图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,有效电阻变小,电流变大磁场变强,图甲中电流表的示数逐渐减小,即R的电阻变大,据此分析可知:磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增大;(2)x=5cm时,对于图表得出电流是30mA,据欧姆定律可知,R=U/I=6V/0.03A=200Ω,故对应磁场的强度是0.40T;(3)综合以上实验数据,分析(2)中的表格数据可以得出“电磁铁外轴线撒花姑娘磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大,离电磁铁越远,磁感应强度越小。

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