Question

14．磁場(chǎng)的強(qiáng)弱用磁感應(yīng)強(qiáng)度（用字母“B”表示）的大小來表示，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉（用字母“T”表示），某種材料的電阻隨磁場(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，若R_B、R₀分別表示有、無磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值，如圖為某磁敏電阻的電阻比值$\frac{{R}_{B}}{{R}_{0}}$跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B關(guān)系的圖象，現(xiàn)在要測(cè)量磁敏電阻處于磁場(chǎng)中的電阻值R_B．提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：一節(jié)舊干電池，磁敏電阻R_B（無磁場(chǎng)時(shí)阻值R₀=100Ω），兩個(gè)開關(guān)S₁、S₂，導(dǎo)線若干，另外，還有可供再選擇的以下器材：
A．電流表A（量程：0-0.6A，0-3V）
B．電壓表V（量程：0-3V，0-15V）
C．定值電阻R₁（阻值：1.5kΩ）
D．定值電阻R₂（阻值：80Ω）
E．定值電阻R₃（阻值：5Ω）

（1）設(shè)計(jì)一個(gè)可以準(zhǔn)確測(cè)量磁場(chǎng)中該磁敏電阻阻值的電路，磁敏電阻所處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小約為1.0-1.2T．請(qǐng)你從A、B、C、D、E五種實(shí)驗(yàn)器材中再選擇兩種器材，并根據(jù)要求完成下列問題．
①選擇的兩種器材是BC（填寫器材前面字母序號(hào)）
②選擇電表的量程是0～3V．
③在答題卡方框中現(xiàn)有電路的基礎(chǔ)上畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程中不拆接電路）．
（2）若要準(zhǔn)確測(cè)出該磁敏電阻所處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.1-0.3T的阻值，在你設(shè)計(jì)測(cè)量的電路中，從A、B、C、D、E五種實(shí)驗(yàn)器材中再選擇兩種器材是BD（填寫器材前面字母序號(hào)）．

Answer 1

分析 根據(jù)圖象讀出磁敏電阻所處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B對(duì)應(yīng)$\frac{{R}_{B}}{{R}_{0}}$的值，然后求出R_B的阻值，根據(jù)歐姆定律得出電路中的電流，然后確定電表的類型，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)設(shè)計(jì)電路并根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）磁敏電阻所處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小約為1.0-1.2T時(shí)，
由圖象可知，B=1.0T時(shí)$\frac{{R}_{B}}{{R}_{0}}$=12，B=1.2T時(shí)$\frac{{R}_{B}}{{R}_{0}}$=14，
對(duì)應(yīng)的電阻分別為R_B=1200Ω，R_B=1400Ω，
一節(jié)電池的電壓為1.5V，則電路中的最大電流I_大=$\frac{1.5V}{1200Ω}$=0.00125A＜0.02A，
所以，電流表不可選，應(yīng)選電壓表，電壓表的量程為0～3V，
由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，磁敏電阻電阻的阻值在1200Ω～1400Ω之間，
選用80Ω和5Ω的電阻時(shí)，它們分得的電壓太小，無法測(cè)量，應(yīng)選阻值為1.5kΩ的定值電阻R₁；
經(jīng)以上分析可知，實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)采用串聯(lián)分壓，實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程中不拆接電路，需要兩個(gè)開關(guān)控制，如下圖所示：

（2）磁敏電阻所處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小約為0.1-0.3T時(shí)，
由圖象可知，$\frac{{R}_{B}}{{R}_{0}}$大約在0.5-3之間，對(duì)應(yīng)的電阻R_B在50Ω-300Ω，
電路中的最大電流I_大=$\frac{1.5V}{50Ω}$=0.03A，電路中的電流太小，
所以，電流表不可選，應(yīng)選電壓表，
由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，選用1.5kΩ和5Ω的電阻時(shí)，它們分得的電壓太大或太小，無法測(cè)量，應(yīng)選阻值為80Ω的定值電阻R₁．
故答案為：
（1）①BC；②0～3V；③如上圖所示；
（2）BD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用以及電表的正確使用，從題干中和圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．