题目内容

14．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：

【进行实验】
（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．
（2）只闭合S1，通电螺线管的左端为S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．
【分析与结论】
（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．

分析 （1）由图象可以得到通电螺线管没有磁性时的电阻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；
（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．

解答 解：
（1）由图象知，当通电螺线管没有磁性时，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；
（2）闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：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；
故答案为：（1）0.03；（2）S；0.3；（3）方向．

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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5．下列做法符合安全用电要求的是（　　）
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D．有金属外壳的用电器使用两脚插头
5．体重为500N的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险！他及时卧在冰面上匍匐前进，避免了意外的发生．已知每只脚与冰面的接触面积为200cm2，则小明双脚站立时对冰面的压强为1.25×104Pa，平卧时能避免意外发生的原因是增大受力面积，减小压强．
2．当温度降到足够低时，某些金属导体（如：铝在-271.76℃以下，铅在-265.95℃以下）的电阻就会变成零，这种现象称为超导现象．具有这种现象的处理称为超导材料．假如远距离输电线、计算机的内部电路连接线、电风扇内部电动机的线圈、电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法错误的是（　　）
A．远距离输电仍然可以进行并且电能损耗更少
B．计算机仍然可以运行并且电能损耗更少
C．电风扇仍然可以转动并且更省电
D．电熨斗仍能熨烫衣服且更省电
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19．为了探究“冰熔化过程的规律”，小明设计了如图所示的实验装置，并画出了冰的熔化图象．
（1）实验中宜选用碎冰（选填“较大的冰块”或“碎冰”）．
（2）根据熔化图象，可以判断冰是晶体（选填“晶体”或“非晶体），冰的熔点为0℃，在熔化过程中，冰要不断吸收热量，温度不变（选填”升高“、降低”或“不变”）．
（3）熔化过程经历了3分钟．
6．如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0．撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa．（OB=3OA，g取10N/kg）
（1）画出F2的力臂．
（2）求合金块的质量．
（3）求F2的大小．
3．在“探究电流与电压的关系”的实验中，电源电压为3V，定值电阻为10Ω，滑动变阻器规格为“10Ω 3A”．
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实验电路连接完整（导线不能交叉）；

（2）合上开关，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数将变大（填“变小”“变大”或“不变”）；
（3）通过定值电阻电流的变化范围是0.15A～0.3A；
（4）实验数据记录如下表，分析实验数据可得：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
实验次数1234567
电压U/V1.61.82.02.22.42.62.8
电流I/A0.160.180.200.220.240.260.28
4．微波炉的炉门开关S1断开，控制开关S2闭合时，微波炉不工作，S1与S2都闭合时，微波炉正常工作，图中符合要求的电路是（　　）
A．B．C．D．

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