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    曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，如图所示为其结构示意图．如图所示中N、S极是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，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．设线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径，小齿轮的半径，大齿轮的半径(见图所示)．现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速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：3.2rad/s
    解析：

    思路分析：当自行车车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生一正弦交流电动势，其最大值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

    设自行车车轮转动的角速度为，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，有

    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为ω，有

    由以上各式解得

    代入数据得ω=3.2rad/s

    规律技巧总结：各种类型的家用电器——如电视机、电冰箱、电话等已逐渐进入普通老百姓家庭中，极大地方便了人们的日常生活．随着素质教育的深入发展，在高考中注意加强了对自然科学基础知识的应用能力的考查．为此，以家用电器为背景材料的新型综合题便成为高考中的热点内容．由于这类试题具有背景熟悉、情景新颖、密切联系实际，能突出考查学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，因而倍受命题专家的青睐．


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    科目：高中物理 来源： 题型：038

    曾经流行过一种向自行车头灯供电的小型交流发电机，图为其结构示意图．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边中点、与ab边平行，它的一端有一半径＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2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．设线框由N＝800匝导线圈组成，每匝线圈的面积，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B＝0.010T，自行车车轮的半径＝35cm，小齿轮的半径＝4.0cm，大齿轮的半径＝10.0cm．现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速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轮之间无相对滑动）

     

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    科目：高中物理 来源：物理教研室 题型：038

    曾经流行过一种向自行车头灯供电的小型交流发电机，图为其结构示意图．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边中点、与ab边平行，它的一端有一半径＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2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．设线框由N＝800匝导线圈组成，每匝线圈的面积，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B＝0.010T，自行车车轮的半径＝35cm，小齿轮的半径＝4.0cm，大齿轮的半径＝10.0cm．现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速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轮之间无相对滑动）

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

     曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图2为其结构示意图.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边中点、与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相接触，如图3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.设线框由n＝800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S＝20cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B＝0.010T，自行车车轮的半径R1＝35cm，小齿轮的半径R2＝4cm，大齿轮的半径R3＝10.0cm（见图3）.现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速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轮之间无相对滑动）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图17-3甲为其结构示意图.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边中点、与ab边平行， 它的一端有一半径r0=1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图17-3乙所示.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.设线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20 cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B=0.010 T，自行车车轮的半径R1=35 cm，小齿轮的半径R2=4.0 cm，大齿轮的半径R3=10.0 cm(见图乙).现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V?(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)

               

    图17-3

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图17-1-20为其结构示意图.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边中点，与ab边平行，它的一端有一半径R0＝1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触.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.设线框由N＝800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S＝20 cm2，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B＝0.010 T，自行车车轮的半径R1＝35 cm，小齿轮的半径R2＝4.0 cm，大齿轮的半径R3＝10.0cm（见图17-1-21）.现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U＝3.2 V？（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）

            

    图17-1-20　　　                             图17-1-21

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