题目内容

7．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场．有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象．为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：

（1）当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为0.03A．电阻R消耗的功率是0.09W．
（2）只闭合S1，通电螺线管的右端为N极；闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为0.3T．
（3）实验中小刚将电路中电源的正负极对调，发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关．
（4）实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，请你再提供一种改变磁感应强度的方法改变通电螺线管的线圈匝数．

分析 （1）由图象得出R周围没有磁性时R的阻值，已知此时R两端电压，利用欧姆定律得到电流表的示数；利用P=UI求功率；
（2）利用安培定则判断通电螺线管的磁极；
已知磁敏电阻两端电压和通过的电流，可以得到电阻；由磁敏电阻的阻值，利用图象可以得到磁感应强度；
（3）电源正负极对调，电路电流方向发生改变，磁感应强度说法变化，可以通过磁敏电阻的阻值是否发生变化判断；
（4）通电螺线管磁性的强弱与电流大小和线圈匝数、铁芯的有无有关．

解答 解：
（1）当S1断开、S2闭合时，螺线管无磁性，B=0，由图1可知，磁敏电阻的阻值R=100Ω，
根据欧姆定律得，电流表的示数为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A；
功率P=UI=3V×0.03A=0.09W；
（2）闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：右端为N极，左端为S极；
当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，
磁敏电阻的阻值为R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{6V}{0.04A}$=150Ω，
由图象知，此时的磁感应强度为0.3T；
（3）小刚将电源的正负极对调，螺线管的磁极发生变化；发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，也就是磁敏电阻的阻值不变．这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关；
（4）已知磁敏电阻的大小随磁场强弱的变化而变化，所以可以通过改变通电螺线管中线圈匝数、取出或放入铁芯 改变螺线管的磁性强弱，间接改变磁敏电阻的阻值．
故答案为：（1）0.03；0.09W；（2）N；0.3；（3）方向；（4）改变通电螺线管的线圈匝数（或螺线管中取出或放入铁芯）．

点评 此题是一道电与磁知识综合应用的创新题，题目形式、考查角度、考查方式新颖，注意了与高中知识的合理衔接，值得重点掌握．

练习册系列答案
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实验次数质量kg推力N起始速度/m•s-15秒后速度/m•s-110秒后速度/m•s-115秒后速度/m•s-1
111271217
2122122232
3132173247
422271217
533271217
物体运动速度变化的快慢与物体质量和受到的力有什么关系？请你分析实验数据得出结论．
比较第1、2、3次数据，可得出结论：物体的质量相同，受到的推力越大，速度变化越快；
比较2、4或3、5次数据，可得出结论：物体受到的推力相同，质量越大，速度变化越慢
（2）如图所示，是在小夏“探究滑动摩擦力大小”的实验中，用弹簧测力计测量摩擦力大小的示意图．当水平拉动物体A匀速运动时，弹簧测力计的示数F′（即弹簧所受A的拉力）就表示物体A 所受摩擦力f的大小，即F′=f．请你证明．
2．实验表明：密度大于液体的固体球，在液体中开始时是竖直加速下沉，但随着下沉速度变大，其所受的阻力也变大，到一定深度后开始匀速下沉．下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与哪些量有关”实验时得到的数据记录（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，球的体积计算公式为V=$\frac{4}{3}$πr3）
次序固体球的半径
r/（×10-3m）		固体球的密度
ρ/（×103kg•m-3）		固体球匀速下沉的速度v/（m•s-1）
10.52.00.55
21.02.02.20
31.52.04.95
40.53.01.10
51.03.04.40
60.54.01.65
71.04.06.60
（1）第1、2、3三组数据可知，因为阻力的原因，固体球在水中竖直匀速下沉时受到重力与浮力并不相等，重力与浮力之比为2：1；
（2）结合表格中的数据分析，若固体球的半径为2.0×10-3m，密度为3.0×103kg/m3，则其在水中匀速下沉的速度是17.6m/s．
12．如图是掷铅球的场景，下列说法中正确的是（　　）
A．铅球在空中下落过程中动能转化为重力势能
B．铅球离开手后能继续向前运动是因为受到惯性的作用
C．铅球在空中运动时，运动状态在不断改变是因为受到重力作用
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19．如图，水平面上有一个高为20cm、质量为130g的玻璃容器，粗、细两部分高度相同且均为圆柱形，底面积是20cm2，开口面积是10cm2，容器壁厚度不计．现往容器中加入270g的水．求：
（1）求容器对地面的压强；
（2）求水对容器底部的压力；
（3）若将一块体积为38cm3小石块缓慢投入水中沉底后，水对容器底的压强增加了多少．
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（1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向下（选填“上”或“下”）；
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是7.5cm；
（3）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向左移到某一位置（选“左”或“右”），才能在屏上得到倒立、缩小、清晰的实验（选填“放大”“缩小”或“等大”）．
（4）当烛焰距凸透镜10cm时，光屏上得到了一个清晰的像，则该像为倒立、缩小的实像，应用这一规律可以制成投影仪（选填“照相机”或“投影仪”），保持镜不动，将蜡烛向左移动，为使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏向左移动（选填“左”或“右”）．
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