Question

3．有一種自行車，它有能向自行車車頭燈泡供電的小型發(fā)電機，其原理示意圖如圖甲所示，圖中N，S是一對固定的磁極，磁極間有一固定的絕緣軸上的矩形線圈，轉(zhuǎn)軸的一端有一個與自行車后輪邊緣結(jié)束的摩擦輪．如圖乙所示，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動摩擦輪轉(zhuǎn)動，從而使線圈在磁場中轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生電流給車頭燈泡供電．關(guān)于此裝置，下列說法正確的是（　�。�

• A． 自行車勻速行駛時線圈中產(chǎn)生的是交流電
• B． 小燈泡亮度與自行車的行駛速度無關(guān)
• C． 知道摩擦輪與后輪的半徑，就可以知道后輪轉(zhuǎn)一周的時間里摩擦輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)
• D． 線圈匝數(shù)越多，穿過線圈的磁通量的變化率越大

Answer 1

分析 線圈中在磁場中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生正弦交流電；小燈泡亮度決定于電功率，根據(jù)電功率和法拉第電磁感應(yīng)定律分析電功率；根據(jù)線速度和角速度答關(guān)系分析解答；磁通量答變化率線圈匝數(shù)無關(guān)．

解答 解：A、自行車勻速行駛時，線圈中在磁場中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果從中性面開始計時，則e=E_msinωt，所以產(chǎn)生的是交流電，故A正確；
B、小燈泡亮度決定于電功率，電功率P=EI，而E=$\frac{NBSω}{\sqrt{2}}$=$\frac{NBSωv}{\sqrt{2}r}$，所以燈泡亮度與自行車的行駛速度有關(guān)，故B錯誤；
C、如果摩擦輪答半徑為r，后輪的半徑為R，設(shè)后輪轉(zhuǎn)一周的時間為T，則角速度$ω=\frac{2π}{T}$，根據(jù)線速度相等，則：rω′=$Rω=R•\frac{2π}{T}$，則：$ω′=\frac{2πR}{Tr}=2πn$，解得：n=$\frac{R}{rT}$，則摩擦輪在一周時間內(nèi)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)n可求，故C正確；
D、磁通量答變化率為$\frac{△Φ}{△t}$，與線圈匝數(shù)無關(guān)，故D錯誤．
故選：AC．

點評 本題主要是考查交流電答產(chǎn)生和線速度、角速度答關(guān)系，解答本題要知道物體做勻速圓周運動過程中，同帶且不打滑則它們邊緣的線速度大小相等；而共軸則它們的角速度相同．