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，下圖為其結(jié)構(gòu)，圖中N、S是一對固定的磁極，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。當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動線框由N=800匝導線圈組成，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，問大齒輪1度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U=3.2V。（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動）
解：當自行車輪轉(zhuǎn)動時，通過摩擦小輪使發(fā)電機的線框在勻強磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動，線框中產(chǎn)生正弦交流電動勢，具最大值 ①，式中為線框轉(zhuǎn)動的角速度，即摩擦小輪轉(zhuǎn)動的角速度
發(fā)電機兩端電壓的有效值 ②
設自行車車轉(zhuǎn)動的角速度為，由于自行車車輪與摩擦小輪之間無相對滑動， ③
小齒輪轉(zhuǎn)動的角速度與自行車輪轉(zhuǎn)動的角速度相同，也為，設大齒輪轉(zhuǎn)動的角速度，有 ④
由以上各式解得 ⑤
代入數(shù)據(jù)得 ⑥
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：038

曾經(jīng)流行過一種向自行車頭燈供電的小型交流發(fā)電機，圖為其結(jié)構(gòu)示意圖．圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點、與ab邊平行，它的一端有一半徑＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖2所示．當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動．設線框由N＝800匝導線圈組成，每匝線圈的面積，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感強度B＝0.010T，自行車車輪的半徑＝35cm，小齒輪的半徑＝4.0cm，大齒輪的半徑＝10.0cm．現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U＝3.2V?（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）

 

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

曾經(jīng)流行過一種向自行車頭燈供電的小型交流發(fā)電機，圖為其結(jié)構(gòu)示意圖．圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點、與ab邊平行，它的一端有一半徑＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖2所示．當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動．設線框由N＝800匝導線圈組成，每匝線圈的面積，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感強度B＝0.010T，自行車車輪的半徑＝35cm，小齒輪的半徑＝4.0cm，大齒輪的半徑＝10.0cm．現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U＝3.2V?（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）

 

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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，圖2為其結(jié)構(gòu)示意圖.圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點、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3所示.當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動.設線框由n＝800匝導線圈組成，每匝線圈的面積S＝20cm2，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感應強度B＝0.010T，自行車車輪的半徑R1＝35cm，小齒輪的半徑R2＝4cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm（見圖3）.現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U＝3.2V？（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）

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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，圖17-3甲為其結(jié)構(gòu)示意圖.圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點、與ab邊平行， 它的一端有一半徑r0=1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖17-3乙所示.當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動.設線框由N=800匝導線圈組成，每匝線圈的面積S=20 cm2，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感應強度B=0.010 T，自行車車輪的半徑R1=35 cm，小齒輪的半徑R2=4.0 cm，大齒輪的半徑R3=10.0 cm(見圖乙).現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U=3.2 V?(假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動)

           

圖17-3

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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，圖17-1-20為其結(jié)構(gòu)示意圖.圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點，與ab邊平行，它的一端有一半徑R0＝1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸.當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動.設線框由N＝800匝導線圈組成，每匝線圈的面積S＝20 cm2，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感應強度B＝0.010 T，自行車車輪的半徑R1＝35 cm，小齒輪的半徑R2＝4.0 cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm（見圖17-1-21）.現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U＝3.2 V？（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）

        

圖17-1-20　　　                             圖17-1-21

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