题目内容
【题目】图(a)为通过实验测得的某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强特性曲线,测试时,磁敏电阻的轴线方向与磁场方向垂直。
(1)试结合图(a)简要回答,磁感应强度B在0.4~1.2T内成线性变化,则当B在0.4~1.2T范围内时,磁敏电阻的阻值与磁场B的关系为_______________。
(2)某同学想利用磁敏电阻图(a)所示特性曲线测试某匀强磁场,设计电路如图(b)所示,磁敏电阻与开关、电源和灵敏电流表连接,匀强磁场的方向如图(b)所示,请指出本实验装置的错误之处__________________。
(3)某同学想要验证磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线的准确性,需要测定B在0.4~1.2T范围内磁敏电阻的阻值,有如下器材:
A.电流表A(量程2 mA,内阻约为5 Ω)
B.电流表A:(量程0.6 A,内阻约为1Ω)
C.电压表V(量程15 V,内阻约为3kΩ)
D.电压表V(量程3V,内阻约为1kΩ)
E. 滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为2 A)
F.滑动变阻器R2(0~6 kΩ,额定电流为0.3 A)
G.电源E(电动势12 V,内阻较小)
H.导线、开关若干:
①则电流表选____________,电压表选__________,滑动变阻器选_________;
②在线框内画出你设计的测量磁敏电阻的电路图_______。
【答案】 (1)RB=(22500B-3000)Ω (2)磁敏电阻的轴线与磁场不垂直 (3)①A C E ②电路图如图所示;
【解析】(1)由(a)可知,在B从0.4T至1.2T的变化过程中,R与B是一次函数关系,设R与B的关系为,
由(a)可知:时,磁敏电阻R=15000Ω,
时,,将它们代入,
可得:,,
解得,,则,
(2)由安培定则可知,磁场方向应与磁敏电阻轴向垂直,而本题磁场方向与磁敏电阻轴向平行,这是错误的;
(3)由,当时,,故电流表选A;
最大电压为12V,电压表选量程选15V的,选C;
电压调节范围应尽可能大,用分压接法,所以滑动变阻器选择阻值较小的,即选E;
又因为,所以采用电流表内接法,电路图如图所示;