（20分）
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1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邊并與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=35.0cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm齒輪的半徑R3=10.0cm（見圖2）�，F(xiàn)從靜止開始大齒輪加速轉(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車輪之間無相對滑動）
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  4分   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  2分
設(shè)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，③4分
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(shè)大齒輪轉(zhuǎn)動的角速度
有④      4分   由以上各式解得       2分
代入數(shù)據(jù)得⑥       4分
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖是用來做電磁感應(yīng)實驗裝置的示意圖，當閉合開關(guān)S時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下后又回到中央位置，現(xiàn)繼續(xù)進行實驗：

（1）把原線圈A插入副線圈B的過程中，電流表的指針將     。
（2）原、副線圈保持不動，把變阻器滑動片向左迅速移動的過程中，電流表的指針將       。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，直線MN下方有一寬度為2L的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。邊長為L、質(zhì)量為m的導線框abcd在t=0時刻開始從MN上方某一高度處自由下落，下列所給
圖象能夠定性描述線框abcd運動情況的是（   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）相距為L的兩光滑平行導軌與水平面成θ角放置．上端連接一阻值為R的電阻，其他電阻不計．整個裝置處在方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B．質(zhì)量為m，電阻為r的導體棒ab，垂直導軌放在導軌上，如圖所示．由靜止釋放導體棒ab，求：
（1）導體棒ab可達的最大速度vm；
（2）導體棒ab的速度為v=vm/3時的加速度a；
（3）回路產(chǎn)生的最大電功率Pm．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，兩足夠長的光滑固定金屬導軌水平放置，相距為, 一理想電流表A與兩導軌相連，勻強磁場方向與導軌平面垂直，且豎直向下。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場左邊界處由靜止開始在水平恒力作用下向右運動。導體棒進入磁場后，流經(jīng)理想電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為。整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終與導軌保持垂直，不計導軌的電阻。求：
（1）該磁場磁感應(yīng)強度的大小B；
（2）電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小；
（3）流經(jīng)電流表電流的最大值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

)如圖12-14所示是一種測量通電線圈中磁場的磁感應(yīng)強度B的裝置,把一個很小的測量線圈A放在待測處,線圈與測量電荷量的沖擊電流計G串聯(lián),當用雙刀雙擲開關(guān)S使螺線管的電流反向時,測量線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,從而引起電荷的遷移,由表G測出電荷量Q,就可以算出線圈所在處的磁感應(yīng)強度B.已知測量線圈的匝數(shù)為N,直徑為d,它和表G串聯(lián)電路的總電阻為R,則被測出的磁感應(yīng)強度B為多大?

圖12-14

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

圖中螺線管通電時，小磁針靜止在圖示位置，（1）在圖中標出通電螺線管的南北極（2）小磁針所在處磁場方向為      （3）電源的正極是     （填“左邊”或“右邊”）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖2所示，一導體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心.環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強磁場，兩磁場磁感應(yīng)強度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直.導體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動，M端通過滑動觸點與圓環(huán)良好接觸.在圓心和圓環(huán)間連有電阻R.桿OM以勻角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動，t＝0時恰好在圖示位置.規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向為正，圓環(huán)和導體桿的電阻忽略不計，則桿從t＝0開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流隨ωt變化的圖象是圖3中的                                        (　　)

圖2


圖3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖甲所示，一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上，線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域的邊界，磁場磁感應(yīng)強度為B．從t＝0時刻開始，線框在一水平向右的拉力F作用下從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場．圖乙為拉力F隨時間變化的圖象，圖象中的F0、t0均為已知量．則t＝t0時刻線框中電流I＝_________；t＝t0時刻線框的發(fā)熱功率P熱＝__________．

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