Question

如圖（a）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，測(cè)試時(shí)，磁敏電阻的軸向方向與磁場(chǎng)方向相同．

（1）試結(jié)合圖（a）簡(jiǎn)要回答，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～0.2T和0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場(chǎng)變化的特點(diǎn)

 

（2）某同學(xué)想利用磁敏電阻圖（a）所示特性曲線測(cè)試某長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)，設(shè)計(jì)電路如圖（b）所示，磁敏電阻與電鍵、電源和靈敏電流表連接，長(zhǎng)直導(dǎo)線與圖示電路共面并通以圖示電流，請(qǐng)指出本實(shí)驗(yàn)裝置的錯(cuò)誤之處

 

．
若裝置調(diào)整正確后再進(jìn)行測(cè)量，電路中所用干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，不計(jì)電池、電流表的內(nèi)阻，試寫出磁敏電阻所在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B從0.4T至1.2T的變化過程中，通過磁敏電阻的電流強(qiáng)度I_A隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的關(guān)系式：

 

．

Answer 1

分析：（1）分析圖（a）所示圖象，找出電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的關(guān)系，然后答題．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)磁場(chǎng)方向應(yīng)與磁敏電阻的軸向方向相同，由安培定則判斷磁場(chǎng)方向與磁敏電阻軸向方向間的關(guān)系，
然后答題；由圖（a）求出磁敏電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的關(guān)系，然后由歐姆定律求出通過磁敏電阻的電流．

解答：解：（1）由圖（a）所示圖象可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～0.2T，磁敏電阻隨磁場(chǎng)非線性增大，
0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場(chǎng)線性增大；
（2）由安培定則可知，磁場(chǎng)方向與磁敏電阻軸向垂直，這是錯(cuò)誤的，磁場(chǎng)方向應(yīng)與磁敏電阻軸向平行；
由（a）可知，在B從0.4T至1.2T的變化過程中，R與B是一次函數(shù)關(guān)系，設(shè)R與B的關(guān)系為R=R₀+kB，
由（a）可知：B=0.8T時(shí)，磁敏電阻R=15000Ω，
B′=1.2T時(shí)，R′=24000Ω，將它們代入R=R₀+kB，
可得：15000=R₀+0.8k，24000=R₀+1.2k，
解得k=22500Ω/T，R₀=3000Ω，則R=22500B-3000，
由歐姆定律可得，通過磁敏電阻的電流強(qiáng)度I_A隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的關(guān)系為：
I_A=

E

R

=

1.5

22500B-3000

；
故答案為：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～0.2T，磁敏電阻隨磁場(chǎng)非線性增大，
0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場(chǎng)線性增大；
（2）磁敏電阻的軸向方向與磁場(chǎng)方向不相同；I_A=

1.5

22500B-3000

點(diǎn)評(píng)：本題是一道圖象題，分析清楚圖象，由圖象獲得所需信息是正確解題的關(guān)鍵．