曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,下图为其结构,图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中ab边平行,它的一端有一半径r0=

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 角速度/2022-09-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,下图为其结构,图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中ab边平行,它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触,如图所示。当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20cm2,磁极间磁场可视匀磁场,磁感强度B=0.010T,自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,齿轮的半径R3=10.0cm(如图)。现从静止开始大齿轮加速转动,问大齿轮1度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V。(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)

◎ 答案

解:当自行车轮转动时,通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动,线框中产生正弦交流电动势,具最大值 ①,式中为线框转动的角速度,即摩擦小轮转动的角速度
发电机两端电压的有效值 ②
设自行车车转动的角速度为,由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动, ③
小齿轮转动的角速度与自行车轮转动的角速度相同,也为,设大齿轮转动的角速度,有 ④
由以上各式解得 ⑤
代入数据得 ⑥

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,下图为其结构,图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中ab边平行,它的一端有一半径r0=…”主要考查了你对  【角速度】,【交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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