◎ 题目

如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交变电流，给车头灯供电．已知自行车车轮半径r=35cm，摩擦小轮半径r0=1.00cm，线圈有n=800匝，线圈横截面积S=20cm2，总电阻R1=40Ω．磁极在线圈处产生的磁场可视为匀强磁场，其磁感应强度大小为B=0.01T，车头灯电阻R2=10Ω．当车轮转动的角速度ω=8rad/s时，求： （1）发电机磁极转动的角速度； （2）车头灯中电流的有效值（结果保留两位有效数字）．

◎ 答案

（1）磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有： r0ω0=rω 所以：ω0= rω r0 = 8×0.35 0.01 =280rad/s （2）摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为： Em=NBSω0=800×0.01×280×20×10-4=4.48V 感应电动势的有效值：E= Em 2 = 4.48 2 =3.2V 通过电流的有效值：I= 3.2 10+40 =0.064A 答：（1）发电机磁极转动的角速度280rad/s． （2）车头灯中电流的有效值0.064A．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】  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。