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(22分)為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學設計了一種“閃爍”裝置,如圖所示,自行車后輪由半徑r1=5.0╳10-2m的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬內圈和絕緣輻條構成。后輪的內、外圈之間等間隔地接有4根金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場,其內半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6。后輪以角速度ω="2π" rad/s相對于轉軸轉動。若不計其它電阻,忽略磁場的邊緣效應。

(1)當金屬條ab進入“扇形” 磁場時,求感應電動勢E,并指出ab上的電流方向;
(2)當金屬條ab進入“扇形” 磁場時,畫出“閃爍”裝置的電路圖;
(3)從金屬條ab進入“扇形” 磁場開始,經計算畫出輪子轉一圈過程中,內圈與外圈之間電勢差Uab-t圖象;
(4)若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡,該“閃爍”裝置能否正常工作?有同學提出,通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小,優(yōu)化前同學的設計方案,請給出你的評價。

(1) (2)見解析(3)見解析(4)不能

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學設計了一種“閃爍”裝置.如圖所示,自行車后輪由半徑r1=5.0×10-2m的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構成.后輪的內、外圈之間等間隔地接有4跟金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡.在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場,其內半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=
π6
.后輪以角速度ω=2π rad/s,相對轉軸轉動.若不計其它電阻,忽略磁場的邊緣效應.
(1)當金屬條ab進入“扇形”磁場時,求感應電動勢E,并指出ab上的電流方向;
(2)當金屬條ab進入“扇形”磁場時,畫出“閃爍”裝置的電路圖;
(3)從金屬條ab進入“扇形”磁場時開始,經計算畫出輪子一圈過程中,內圈與外圈之間電勢差Uab隨時間t變化的Uab-t圖象;
(4)若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡,該“閃爍”裝置能否正常工作?有同學提出,通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小,優(yōu)化前同學的設計方案,請給出你的評價.

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科目:高中物理 來源: 題型:

為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學設計了一種“閃爍”裝置,如圖所示,自行車后輪由半徑r1=5.0╳10-2m的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬內圈和絕緣輻條構成。后輪的內、外圈之間等間隔地接有4根金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場,其內半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6。后輪以角速度ω=2π rad/s相對于轉軸轉動。若不計其它電阻,忽略磁場的邊緣效應。

(1)當金屬條ab進入“扇形” 磁場時,求感應電動勢E,并指出ab上的電流方向;

(2)當金屬條ab進入“扇形” 磁場時,畫出“閃爍”裝置的電路圖;

(3)從金屬條ab進入“扇形” 磁場開始,經計算畫出輪子轉一圈過程中,內圈與外圈之間電勢差Uab-t圖象;

(4)若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡,該“閃爍”裝置能否正常工作?有同學提出,通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小,優(yōu)化前同學的設計方案,請給出你的評價。

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科目:高中物理 來源:2012年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理綜物理(浙江卷解析版) 題型:計算題

(22分)為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學設計了一種“閃爍”裝置,如圖所示,自行車后輪由半徑r1=5.0╳10-2m的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬內圈和絕緣輻條構成。后輪的內、外圈之間等間隔地接有4根金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場,其內半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6。后輪以角速度ω=2π rad/s相對于轉軸轉動。若不計其它電阻,忽略磁場的邊緣效應。

(1)當金屬條ab進入“扇形” 磁場時,求感應電動勢E,并指出ab上的電流方向;

(2)當金屬條ab進入“扇形” 磁場時,畫出“閃爍”裝置的電路圖;

(3)從金屬條ab進入“扇形” 磁場開始,經計算畫出輪子轉一圈過程中,內圈與外圈之間電勢差Uab-t圖象;

(4)若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡,該“閃爍”裝置能否正常工作?有同學提出,通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小,優(yōu)化前同學的設計方案,請給出你的評價。

 

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科目:高中物理 來源:2012年浙江省高考物理試卷(解析版) 題型:解答題

為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學設計了一種“閃爍”裝置.如圖所示,自行車后輪由半徑r1=5.0×10-2m的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構成.后輪的內、外圈之間等間隔地接有4跟金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡.在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場,其內半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=.后輪以角速度ω=2π rad/s,相對轉軸轉動.若不計其它電阻,忽略磁場的邊緣效應.
(1)當金屬條ab進入“扇形”磁場時,求感應電動勢E,并指出ab上的電流方向;
(2)當金屬條ab進入“扇形”磁場時,畫出“閃爍”裝置的電路圖;
(3)從金屬條ab進入“扇形”磁場時開始,經計算畫出輪子一圈過程中,內圈與外圈之間電勢差Uab隨時間t變化的Uab-t圖象;
(4)若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡,該“閃爍”裝置能否正常工作?有同學提出,通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小,優(yōu)化前同學的設計方案,請給出你的評價.

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