题目内容
13．在物理学中，用磁感应强度（用字母B表示，国际单位：特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱．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，这种电阻叫作电阻．图a表示是某磁电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象．某实验小组用该磁敏电阻测量通电螺线管外部的磁感应强度，设计了如图b所示的电路进行实验，电源电压U1、U2保持不变．请回答下列问题：（1）由图a可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大；
（2）请用笔划线代替导线，根据图b中的乙电路图将图c中未完成的电路连接完整；
（3）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；只闭合S1，通电螺线管的左端为S极；
（4）闭合S1，调节滑动变阻器R1的滑片P在某一位置不动后，闭合S2，移动滑动变阻器R2的滑片，测得电流表示数为0.05A时，电压表的示数为9V，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为0.3T；
（5）闭合S1、S2，保持R2不变，将滑动变阻器R1的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强（选填“增强”或“减弱”），那么电流表的示数减小，电压表的示数增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
分析 （1）由图a可知，磁敏电阻与磁感应强度B的关系；
（2）由图b可得，R与R2串联，电流表串联在电路中测电路中的电流，电压表并联在R两端的电压测R两端的电压，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（3）当S1断开，S2闭合时，磁敏电阻周围无磁场，由图a可知R的阻值，根据欧姆定律求出电路中电流表的示数；根据安培定则判断只闭合S1时通电螺线管左端的NS极；
（4）根据欧姆定律求出磁敏电阻的阻值，根据图a可知此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度；
（5）闭合开关S1和S2，将滑动变阻器R1的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知甲电路中电流的变化和螺线管磁性的变化，从而得出R周围磁场强度的变化，进一步得出R的阻值变化，根据欧姆定律可知乙电路中电流的变化，根据欧姆定律可知R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化．
解答 解：（1）由图可以看出，磁场增强时，磁敏电阻的阻值增大；
（2）由图b可知，电压表与R并联，电流表串联在电路中，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：
（3）当S1断开，S2闭合时，磁敏电阻周围无磁场，由图a可知R=100Ω，
则电路中电流表的示数I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A；
电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据螺线管的线圈绕向，再利用安培定则即可确定螺线管的右端为N极，左端为S极；
（4）磁敏电阻的阻值：
R′=$\frac{{U}_{R}′}{I′}$=$\frac{9V}{0.05A}$=180Ω，
由图a可知，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为0.3T；
（5）闭合开关S1和S2，将滑动变阻器R1的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，即通过螺线管的电流变大，螺线管的磁性变强，R周围的磁场强度变大，R的阻值变大，
乙电路中的总电阻变大，则乙电路的电流变小，电流表的示数变小，
由U=IR可知，R2两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变大，即电压表的示数变大．
故答案为：（1）增大；（2）如上图所示；（3）0.03；S；（4）0.3；（5）增强；减小；增大．
点评 本题考查了实物电路图的连接和欧姆定律、串联电路特点、安培定则的应用等，从图象中获取有用的信息是关键．
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