如圖所示，曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖甲為其結(jié)構(gòu)示意圖．圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點(diǎn)與ab邊平行，它的一端有一半徑r0＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖乙所示．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)．設(shè)線框由N＝800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S＝20cm2，磁極間的磁場可視作勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B＝0.010T，自行車車輪的半徑R1＝35cm，小齒輪的半徑R2＝4.0cm．大齒輪的半徑R3＝10.0cm(見圖乙)．現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問大齒輪角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U＝3.2V？(假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對(duì)滑動(dòng))

答案：
解析：

 　　解：線框中產(chǎn)生一正弦交流電動(dòng)勢，其最大值Em＝ω0BSN，式中ω0為線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，即摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

　　解：線框中產(chǎn)生一正弦交流電動(dòng)勢，其最大值Em＝ω0BSN，式中ω0為線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，即摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．

　　發(fā)電機(jī)兩端電壓的有效值U＝Em．

　　設(shè)自行車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1，即有R1ω1＝r0ω0，

　　又設(shè)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，有R3ω＝R2ω1，

　　由以上各式解得ω＝·＝3.2rad/s．


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

（2003·全國）如圖所示，曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖a為其結(jié)構(gòu)示意圖，圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點(diǎn)與ab邊平行，它的一端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖b所示．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S=20cm2，磁極間的磁場可視作勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.010T，自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm．大齒輪的半徑R3=10.0cm（見圖b）．現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2V．（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng)）

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：038

（2003·全國）如圖所示，曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖a為其結(jié)構(gòu)示意圖，圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點(diǎn)與ab邊平行，它的一端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖b所示．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S=20cm2，磁極間的磁場可視作勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.010T，自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm．大齒輪的半徑R3=10.0cm（見圖b）．現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2V．（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng)）

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：038

曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，如圖所示為其結(jié)構(gòu)示意圖．如圖所示中N、S極是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點(diǎn)、與ab邊平行，它的一端有一半徑的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖所示．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)．設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積，磁極間的磁場可視作勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B=0.010T，自行車車輪的半徑，小齒輪的半徑，大齒輪的半徑(見圖所示)．現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2V．(假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng))

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曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，下圖為其結(jié)構(gòu)，圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中ab邊平行，它的一端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸，如圖所示。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)線框由N=800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S=20cm2，磁極間磁場可視勻磁場，磁感強(qiáng)度B=0.010T，自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm，齒輪的半徑R3=10.0cm（如圖）�，F(xiàn)從靜止開始大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問大齒輪1度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2V。（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對(duì)滑動(dòng)）

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