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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R_B、R₀分別表示有、無(wú)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R_B．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圖，在圖2的虛線框內(nèi)畫(huà)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(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值R₀=150Ω
B．滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)
F．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干
（2）正確連線后，將磁敏電阻置于待測(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	0.92	1.50	1.79	2.71
A （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R_B=

 

，結(jié)合圖1可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度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？

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2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”救應(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一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中R_B，R₀分別表示有、無(wú)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R_B．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(huà)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(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值Ro=150Ω
B．滑動(dòng)變阻器R，全電阻約20Ω
C．電流表．量程2.5mA，內(nèi)阻約30Ω  
D．電壓表，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ
E．直流電源E，電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)  
F．開(kāi)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)如下表根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測(cè)量值R_B=

1500

1500

Ω，結(jié)合圖1可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

0.90

0.90

T．

	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

（3）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一磁感應(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？

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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比值一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中R_B、R₀分別表示有、無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值．

（1）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R_B，已知無(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值R₀=150Ω．現(xiàn)將磁敏電阻置入待測(cè)磁場(chǎng)中，在室溫下用伏安法測(cè)得其兩端的電壓和通過(guò)的電流數(shù)據(jù)如下表：

	1	2	3	4	5
U（V）	0.45	0.91	1.50	1.78	2.71
I（mA）	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R_B=

 

Ω，結(jié)合圖中電阻比值一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

 

T．（均保留兩位有效數(shù)字）
（2）請(qǐng)用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路：將一小量程的電流表G改裝成一能測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀表，要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，操作方便．（環(huán)境溫度一直處在室溫下）
A．磁敏電阻，無(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值R₀=150Ω
B．電流表G，量程I_g=2mA，內(nèi)阻約50Ω
C．滑動(dòng)變阻器R，全電阻約1500Ω
D．直流電源E，電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻約為1Ω
E．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干
①在圖2中的虛線框內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)電路圖；
②改裝后，電流表表盤(pán)上電流刻度要轉(zhuǎn)換成磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
若2.0mA處標(biāo)0T，那么1.0mA處標(biāo)

 

T．（保留兩位有效數(shù)字）

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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．某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化曲線如圖甲所示，其中R、R₀分別表示有、無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值．為研究其磁敏特性設(shè)計(jì)了圖乙所示電路．關(guān)于這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A、閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，伏特表的示數(shù)增大

B、閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，安培表的示數(shù)增大

C、閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只改變磁場(chǎng)方向原來(lái)方向相反時(shí)，伏特表的示數(shù)減小

D、閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只改變磁場(chǎng)方向原來(lái)方向相反時(shí)，安培表的示數(shù)減小

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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．某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化曲線如圖甲所示，其中R、R₀分別表示有、無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值．為研究其磁敏特性設(shè)計(jì)了圖乙所示電路．關(guān)于這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A、閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，伏特表的示數(shù)增大

B、閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只改變磁場(chǎng)方向原來(lái)方向相反時(shí)，伏特表的示數(shù)減小

C、閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，流過(guò)ap段的電流可能減小

D、閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，電源的輸出功率可能增大

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單選題：

1

2

3

4

5

B

C

A

D

B

多選題：

6

7

8

9

ACD

ABD

BD

ABC

簡(jiǎn)答題：

10．答案：(1)如右圖所示

(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   

11．①A

②連接如右圖

③ 3.0V，1.0 W，

12．模塊3―4試題（10分）

12．（1）AEF

（2）l₁、l₃；l₁/l₃ ………………………………………………………（每空2分）

（3）①波長(zhǎng)λ = 2.0m，周期T = λ/v = 1.0s，振幅A = 5cm，則y = 5sin(2πt)  cm

……………………………………………………………………………………（2分）

②n = t/T = 4.5，則4.5s內(nèi)路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m質(zhì)點(diǎn)在t = 0時(shí)位移為y =5cm，則經(jīng)過(guò)4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y =  ― 5cm．

…………………………………………………………………………………（2分）

13．模塊3―5試題（10分）

13．（1）ABF

（2）B的右端至D板的距離L₂……………………………………………………（2分）

………………………………………………………………（2分）

（3）①4H →He +2e…………………………………………………………（2分）

②Δm = 4m_P－ m_α－2m_e = 4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u = 0.0267 u…（2分）

ΔE = Δ mc²  = 0.0267 u×931.5MeV/u ＝24.86 MeV  …………………………（2分）

計(jì)算題：

14．必修268頁(yè)

15．解：（1）由，，，得，所以當(dāng)最大時(shí)，即s時(shí)，

動(dòng)能最大

（2）由于圖像是直線，得，根據(jù)圖中斜線所畫(huà)的面積，

由有效值的概念得，

所以

（3）由功能關(guān)系得拉力做的功為

16．（14分）解：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁與B₂的方向垂直紙面向外．（2分）

（2）設(shè)帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，在B₁ 和B₂中運(yùn)動(dòng)軌道半徑分別為r₁和r₂，周期分別為T₁和T₂，由

 和得

   ①（1分）       ②（1分）

③（1分）         ④（1分）

粒子第2次過(guò)x軸，沿x軸的位移x = 2（r₁－r₂）  ⑤（1分）

運(yùn)動(dòng)的時(shí)間  ⑥ （1分）

平均速度  ⑦（1分）

則由①②③④⑤⑥⑦式得：（1分）

（3）粒子第n次過(guò)x軸的位移x =   ⑧（1分）

經(jīng)過(guò)的時(shí)間  ⑨ （1分）

聯(lián)立⑦⑧⑨式解得：  ⑩ （2分）