(08年山東卷)(12分)2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)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(chǎng)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(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度。
若圖1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RB、RO分別表示有、無磁敏電阻的阻值。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,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(chǎng)已給出,待測(cè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6~1.0T,不考慮磁場(chǎng)對(duì)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(chǎng)時(shí)阻值
B.滑動(dòng)變阻器R,全電阻約
C.電流表,量程2.5mA,內(nèi)阻約
D.電壓表,量程3V,內(nèi)阻約3k
E.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)3V,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= ,結(jié)合圖1可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)B= T。
(3)試結(jié)合圖1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(shí)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(duì)稱),由圖線可以得到什么結(jié)論?
答案:(1)如下圖所示
(2)1500;0.90。
(3)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)。
(4)磁場(chǎng)反向,磁敏電阻的阻值不變。
解析:
(1)當(dāng)B=0.6T時(shí),磁敏電阻阻值約為6×150Ω=900Ω,當(dāng)B=1.0T時(shí),磁敏電阻阻值約為11×150Ω=1650Ω。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)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(1500-1503Ω都算正確。)
由于,從圖1中可以讀出B=0.9T
(3)在0~0.2T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0.4~1.0T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)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年山東卷)(8分)(物理3―3)
噴霧器內(nèi)有10 L水,上部封閉有1atm的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門,用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣3L(設(shè)外界環(huán)境溫度一定,空氣可看作理想氣體)。
(1)當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時(shí),求氣體壓強(qiáng),并從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因。
(2)打開噴霧閥門,噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹,此過程氣體是吸熱還是放熱?簡(jiǎn)要說明理由。
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年山東卷)質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖所示。由此可求
A.前25s內(nèi)汽車的平均速度
B.前10 s內(nèi)汽車的加速度
C.前10 s內(nèi)汽車所受的阻力
D.15―25 s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年山東卷)直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子,如圖所示。設(shè)投放初速度為零,箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比,且運(yùn)動(dòng)過程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中,下列說法正確的是
A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒有壓力
B.箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力最大
C.箱子接近地面時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大
D.若下落距離足夠長(zhǎng),箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年山東卷)(15分)某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道,其中“2008”四個(gè)等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi)(所有數(shù)字均由圓或半圓組成,圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多),底端與水平地面相切。彈射裝置將一個(gè)小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以Va=5m/s的水平初速度由a點(diǎn)彈出,從b點(diǎn)進(jìn)入軌道,依次經(jīng)過“80
(1)小物體從p點(diǎn)拋出后的水平射程。
(2)小物體經(jīng)過數(shù)字“0”的最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小物體作用力的大小和方向。
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