【題目】材料的電阻隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng),利用這種效應(yīng)可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度.如圖所示為某磁敏電阻在室溫下的電阻磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線,其中RBR0分別表示有、無磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值.為了測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B,需先測(cè)量磁敏電阻處于磁場(chǎng)中的電阻值RB.請(qǐng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn).

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)可以測(cè)量磁場(chǎng)中該磁敏電阻阻值的電路,并在圖中的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場(chǎng)已給出,待測(cè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6~1.0 T,不考慮磁場(chǎng)對(duì)電路其他部分的影響).要求誤差較。峁┑钠鞑娜缦拢

A.磁敏電阻,無磁場(chǎng)時(shí)阻值R0=150 Ω

B.滑動(dòng)變阻器R,總電阻約為20 Ω

C.電流表A,量程2.5 mA,內(nèi)阻約30 Ω

D.電壓表V,量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ

E.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì)

F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

(2)正確接線后,將磁敏電阻置入待測(cè)磁場(chǎng)中,測(cè)量數(shù)據(jù)如下表:

1

2

3

4

5

6

U(V)

0.00

0.45

0.91

1.50

1.79

2.71

I(mA)

0.00

0.30

0.60

1.00

1.20

1.80

根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測(cè)量值RB______Ω.

結(jié)合題圖可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B______T.

(3)試結(jié)合題圖簡(jiǎn)要回答,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0~0.2 T0.4~1.0 T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律有何不同?

________________________________________________________________________.

(4)某同學(xué)在查閱相關(guān)資料時(shí)看到了圖所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線(關(guān)于縱軸對(duì)稱),由圖線可以得到什么結(jié)論?___________________________________________________________________________.

【答案】1)見解析圖

215000.90

3)在00.2T范圍內(nèi),磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度非線性變化(或不均勻變化);在

0. 41.0T范圍內(nèi),磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線性變化(或均勻變化)

4)磁場(chǎng)反向,磁敏電阻的阻值不變。

【解析】

1)當(dāng)B0.6T時(shí),磁敏電阻阻值約為6×150Ω900Ω,當(dāng)B1.0T時(shí),磁敏電阻阻值約為11×150Ω1650Ω.由于滑動(dòng)變阻器全電阻20Ω比磁敏電阻的阻值小得多,故滑動(dòng)變阻器選擇分壓式接法;由于,所以電流表應(yīng)內(nèi)接.電路圖如圖所示.

2)方法一:根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得磁敏電阻的阻值分別為:,,

,

故電阻的測(cè)量值為15001503Ω都算正確.)

由于,從圖1中可以讀出B0.9T

方法二:作出表中的數(shù)據(jù)作出UI圖象,圖象的斜率即為電阻(略).

3)在00.2T范圍,圖線為曲線,故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度非線性變化(或非均勻變化);在0.41.0T范圍內(nèi),圖線為直線,故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線性變化(或均勻變化);

4)從圖3中可以看出,當(dāng)加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的磁場(chǎng)時(shí),磁敏電阻的阻值相等,故磁敏電阻的阻值與磁場(chǎng)方向無關(guān).

本題以最新的科技成果為背景,考查了電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力.從新材料、新情景中舍棄無關(guān)因素,會(huì)看到這是一個(gè)考查伏安法測(cè)電阻的電路設(shè)計(jì)問題,及如何根據(jù)測(cè)得的U、I值求電阻.第(3)、(4)問則考查考生思維的靈敏度和創(chuàng)新能力.總之本題是一道以能力立意為主,充分體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的三維目標(biāo),考查學(xué)生的創(chuàng)新能力、獲取新知識(shí)的能力、建模能力的一道好題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】在“探究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中(裝置如圖所示)

(1)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接_________(填“直流”或“交流”)電源。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)使小車從___________(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放。

(3)圖所示是實(shí)驗(yàn)獲得的一條紙帶的部分,選取OA、B、C計(jì)數(shù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,則打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為________m/s(保留兩位有效數(shù)字)。

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【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為51,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為理想交流電表,定值電阻R=10Ω,其余電阻均不計(jì),從某時(shí)刻開始在原線圈cd兩端加上如圖乙所示的交變電壓,下列說法正確的是( 。

A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接,在t=0.01s時(shí),電流表的示數(shù)為零

B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí),電壓表示數(shù)為44.0V

C.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥到b時(shí),原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?/span>4

D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥到b時(shí),副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?/span>100Hz

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【題目】四個(gè)不同的物體甲、乙、丙、丁的運(yùn)動(dòng)情況分別如下圖所示,則下列描述正確的是(

A.甲在做曲線運(yùn)動(dòng)

B.0t1時(shí)間內(nèi),乙的平均速度等于甲的平均速度

C.兩圖像中,t2、t4 時(shí)刻分別表示乙、丁開始做反向運(yùn)動(dòng)

D.t3時(shí)刻,丁一定在丙的前方

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【題目】在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一原來靜止的氡核,該原子核發(fā)生衰變,放出一個(gè)速度為、質(zhì)量為m粒子和一個(gè)質(zhì)量為M的反沖核釙(Po),若氡核發(fā)生衰變時(shí),釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為粒子和釙核的動(dòng)能(涉及動(dòng)量問題時(shí), 虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì)),以下說法正確的是(

A.衰變后粒子和反沖核釙(Po)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示,小圓表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡

B.衰變后粒子和反沖核釙(Po)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示,大圓表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡

C.衰變過程粒子和反沖核釙(Po)組成的系統(tǒng)能量守恒,動(dòng)量不守恒

D.衰變過程中,質(zhì)量虧損為

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【題目】(多選)一學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室取定值電阻兩只,R1=10 Ω,R2=30 Ω,電壓表一個(gè),練習(xí)使用電壓表測(cè)電壓。電路連接如圖,電源輸出電壓U=12.0 V不變。該學(xué)生先用電壓表與R1并聯(lián),電壓表示數(shù)為U1,再用電壓表與R2并聯(lián),電壓表示數(shù)為U2, 則下列說法正確的是

A.U2一定小于9.0 V

B.U1一定大于3.0 V

C.U1與U2之和小于12 V

D.U1與U2之比一定等于1:3

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【題目】如圖所示為氫原子的部分能級(jí)圖,以下判斷正確的是( 。

A.處于n=l能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的光子

B.欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā),可用12.09eV的光子照射

C.大量氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí),最多可以輻射出6種不同頻率的光子

D.用從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)福射出的光照射金屬鉑(逸出功為6.34eV)時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)

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【題目】某同學(xué)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”,安裝好裝置后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到了如圖所示的紙帶。

(1)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中紙帶的_________(填“左”或“右”)端與小車相連;

(2)關(guān)于接通電源和放手讓小車運(yùn)動(dòng)的先后順序,下列操作中正確的是_________;

A.先接通電源后放手

B.接通電源和放手應(yīng)同時(shí)進(jìn)行

C.先放手后接通電源

D.接通電源和放手的先后順序?qū)?shí)驗(yàn)沒影響

(3)該實(shí)驗(yàn)所用交流電頻率為50Hz,圖中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,測(cè)得、、、。則該物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小____m/s2,打下點(diǎn)時(shí),物體的速度大小____m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,實(shí)線是電場(chǎng)中一簇方向已知的電場(chǎng)線,虛線是一個(gè)帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,若帶電粒子只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過程,根據(jù)此圖作出的判斷正確的是

A.帶電粒子帶正電

B.電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)低于在b點(diǎn)的電勢(shì)

C.帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

D.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度

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