Question

1．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．
图a为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图．由图可知，该磁极为N极，若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图b中的甲．

（2）利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量图b甲磁场中各处的磁感应强度．

	1	2	3
U/V	1.50	3.00	4.50
I/mA	3.00	6.00	9.00

①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处．小明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c所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出．
②正确接线后，测得的数据如上表所示．该磁敏电阻的测量值为500Ω．
③根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知，1处的磁感应强度为1.0T．
④在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，其它条件不变，那么电流表的示数增大，电压表的示数减小．（填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）在上述电路中，将该磁敏电阻从待测磁场中移出，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为10.0mA时，求滑动变阻器接入电路的阻值．电源电压为5.50V．

Answer 1

分析 （1）磁感线是从磁体的N极指向磁体的S极；由磁感线的方向确定条形磁铁的磁极，由小磁针N极受力确定N极指向．据磁极间的作用规律分析判断即可；
（2）从表格可知磁敏电阻两端的电压和通过的电流，由欧姆定律可计算出磁敏电阻的阻值，由这个阻值可以图象出找到对应的坐标点，即可求得对应的磁感应强度；由位置的变化可得出电阻的变化，由串联电路的特点可知电流的变化及电压的变化．
（3）将该磁敏电阻从待测磁场中移出，只有变阻器连入电路，由I=$\frac{U}{R}$即可求出滑动变阻器接入电路的阻值．

解答 解：（1）由于磁感线是从磁体的N极指向磁体的S极；所以图a为某磁极附近磁感线是出发的一端，故是N极，据磁极间的作用规律可知，同名磁极排斥，异名磁极吸引，故若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，小磁针的左端一定是S极，故是甲图；
（2）②在图甲磁场中1处时，U=1.5V，I=3mA=0.003A，
由I=$\frac{U}{R}$得：
磁敏电阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.003A}$=500Ω． 
③根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知，R=500Ω时的磁感应强度为1.0T，即1处的磁感应强度为1.0T．
④在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，磁感线强度变小，磁敏电阻变小，则电路中电流增大，即电流表的示数增大；由于其它条件不变，则变阻器两端的电压变大，而电源电压不变，根据串联电路的电压特点可知磁敏电阻两端的电压变小，即电压表的示数减小．
（3）在上述电路中，将该磁敏电阻从待测磁场中移出，只有变阻器连入电路，由I=$\frac{U}{R}$得：
滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=$\frac{U}{I}$=$\frac{5.5V}{0.01A}$=550Ω． 
故答案为：（1）N，甲．
（2）②500；③1.0；④增大；减小；
（3）滑动变阻器接入电路的阻值为550Ω．

点评 本题问题较多，但只要能将其拆分为几个小题来处理即可简单化解，知道磁感线的特点和磁极间的作用规律是解决该题的关键．