Question

20．在物理学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强．

（1）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻．某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图c所示．根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大．
（2）利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量图a磁场中各处的磁感应强度．将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处．吴力设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图b所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出．请你将该实验电路连接完整．
（3）将该磁敏电阻R放在磁场外，接入电路闭合开关后，流过磁敏电阻的电流为40mA，此时磁敏电阻两端的电压为多少V？
（4）改变磁敏电阻R在位置1处放置的方向，电压表和电流表的示数都不变，则该磁敏电阻的阻值与磁场方向无关（填“有关”或“无关”）．

Answer 1

分析 （1）由图c磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象确定答案；
（2）变阻器按一上一下与电流表串联接入电路中；
（3）由图c磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象确定该磁敏电阻R放在磁场外的电阻大小，根据欧姆定律求磁敏电阻两端的电压；
（4）根据电压表和电流表的示数都不变，由欧姆定律确定磁敏电阻R不变，根据图c磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象确定磁场强度不变分析回答．

解答 解：（1）由图c知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大；
（2）要测磁敏电阻，根据伏安法测电阻的原理，变阻器按一上一下与电流表串联接入电路中，如下所示：

（3）将该磁敏电阻R放在磁场外，由图c知，磁敏电阻的阻值为100Ω，接入电路闭合开关后，流过磁敏电阻的电流为40mA，根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$，此时磁敏电阻两端的电压为：
U=IR=40×10^-3A×100Ω=4V；
（4）改变磁敏电阻R在位置1处放置的方向，电压表和电流表的示数都不变，由欧姆定律，则磁敏电阻大小不变，由图c知，磁场强度不变，则该磁敏电阻的阻值与磁场方向 无关．
故答案为：（1）增大；（2）如上所示：（3）将该磁敏电阻R放在磁场外，接入电路闭合开关后，流过磁敏电阻的电流为40mA，此时磁敏电阻两端的电压为4V；（4）无关．

点评 本题考查伏安法测电阻电路的连接、欧姆定律的运用，关键是从题中获取有效的信息．