题目内容

6．磁场的强弱可用磁感应强度（B）表示，单位为特（T）．某些材料的电阻值随磁场增强而增大的现象称为磁阻效应，用这些材料制成的电阻称为磁敏电阻，利用磁敏电阻可以测量磁感应强度．某磁敏电阻RB在室温下的阻值与外加磁场B大小间的对应关系如表所示．
外加磁场B/T00.040.080.120.160.20
磁敏电阻RB/Ω150170200230260300
把RB接入如图所示电路（电源电压恒为9V，滑动变阻器R′上标有“100Ω  1A”字样），并在室温下进行实验．
（1）当外加磁场增强时，电路中的电流变小（填“变大”、“变小”或“不变”）；为了使电压表的示数保持不变，滑动变阻器R′的滑片应向b （填“a”或“b”）端移动；
（2）RB所在处无外加磁场时，RB=150Ω；此时闭合开关，滑片P在a端和b端之间移动时，电压表示数的变化范围是5.4V～9V（不计实验电路产生的磁场，下同）
（3）当电路置于某磁场处，滑动变阻器R′滑片P位于b端时，电压表的示数为6V，则该处磁场的磁感应强度为0.08T．

分析 （1）首先要根据表格中数据判断出磁场增强时，电阻的变化情况．从而根据欧姆定律的内容进行分析．
要掌握串分压的特点，因为在串联电路中，电流相等，所以U1：U2=R1：R2．串联的电阻越大，它两端的电压越大．
（2）当滑动变阻器的阻值变化时，RB两端的电压就会发生变化，所以可以先计算出滑动变阻器的阻值最大和最小时电压表的示数，从而确定出电压表的示数变化范围．
（3）首先计算出当电压表的示数是6V时，RB的阻值，对照表格中数据从而可以得知此时磁场的强度．

解答 解：
（1）由表格数据可知，当磁场增强时，RB的阻值增大，电路中的总电阻增大，而电源电压不变，根据I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流减小．
根据串联分压的规律可知，由于RB的阻值增大，所以RB两端的电压也增大，为使它两端的电压不变（即电压表示数不变），应增大变阻器两端的电压，应增大滑动变阻器的阻值，所以滑片应向b端移动．
（2）当滑片P位于b端时，滑动变阻器的阻值最大为100Ω．
根据串联电路的电阻特点可得总电阻：
R总=RB+R′=150Ω+100Ω=250Ω，
则电路中的电流：I1=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{9V}{250Ω}$=0.036A，
RB两端的电压：UB=I1RB=0.036A×150Ω=5.4V；
当滑片P位于a端时，滑动变阻器的阻值为0，所以RB两端的电压为电源电压9V．
由此可知，电压表示数变化范围为5.4V～9V．
（3）当滑动变阻器的滑片位于b端时，滑动变阻器的阻值为100Ω，
电压表的示数是6V，则滑动变阻器两端的电压为U′=9V-6V=3V；
由欧姆定律可得，此时电路中的电流为I=I滑=$\frac{{U}^{′}}{{R}^{′}}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A，
则此时RB的阻值：RB′=$\frac{{U}_{B}}{I}$=$\frac{6V}{0.03A}$=200Ω，
根据表格中数据可知，该处磁场的磁感应强度为0.08T．
故答案为：（1）变小；b；（2）5.4V～9V；（3）0.08．

点评 此题是一道信息给予题，主要考查了学生接受新信息的能力，同时考查了学生对欧姆定律的应用能力．首先要熟练掌握欧姆定律的基本公式及变形公式，同时在解决题目时，要注意将电路简化成一般的串联电路．

练习册系列答案
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