Question

【題目】2007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家。材料的電阻隨磁場的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)，利用這種效應(yīng)可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度。若圖1為某磁敏電阻在室溫下的電阻一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中RB、RO分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值。為了測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB。請按要求完成下列實(shí)驗(yàn)。

(1)設(shè)計(jì)一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路,在圖2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已給出，待測磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6~1.0T,不考慮磁場對電路其它部分的影響）。要求誤差較小_________________．

提供的器材如下：

A．磁敏電阻，無磁場時阻值R0=150Ω

B．滑動變阻器R，全電阻約20Ω

C．電流表A，量程2.5mA，內(nèi)阻約30Ω

D．電壓表V，量程3v，內(nèi)阻約3kΩ

E．直流電源E，電動勢3v，內(nèi)阻不計(jì)

F．開關(guān)S，導(dǎo)線若千

(2)正確接線后，將磁敏電阻置入待測磁場中．測量數(shù)據(jù)如下表：

根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值RB=______Ω，結(jié)合圖l 可知待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B =______T。

(3)試結(jié)合圖l 簡要回答，磁感應(yīng)強(qiáng)度B 在0 ~0.2T 和0.4 ~1.0T 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)查閱相關(guān)資料時看到了圖3 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)于縱軸對稱），由圖線可以得到什么結(jié)論？__________________________

Answer 1

【答案】 1500 0.90 在0 ~0.2T 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0.4 ~1.0T 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） 磁場反向,磁敏電阻的阻值不變

【解析】(1)采用伏安法測量電阻,由于待測電阻較大,采用電流表內(nèi)接法,滑動變阻器采用分壓式接法,如下圖所示：

(2)由R=U/I求出每次R的測量值，再采用多次測量取平均的方法，則得

≈1500Ω

R0/RB=1500Ω/150Ω=10

由圖1可知待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.90T；

(3)由圖可知,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）由圖可知，磁場反向時，磁敏電阻的電阻值不變；