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    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,通过摩擦小轮带电磁极转动,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=35 cm,摩擦小轮半径r0=1.00 cm.线圈有n=800匝,线圈框横截面积S=20 cm2,总电阻R1=40 Ω.旋转磁极的磁感应强度B=0.010 T,车头灯电阻R2=10 Ω.当车轮转动的角速度ω=8 rad/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.

     

    【答案】

    (1)280 rad/s  (2)64 mA

    【解析】(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之间无相对滑动,故有

    ω0r0=ωr

    ω0=rad/s=280 rad/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=nBω0S=800×0.010×280×20×10-4 V=4.48 V

    感应电动势的有效值E= V=3.2 V

    通过灯泡的电流有效值

    I= A=64 mA.

     

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    （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）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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=35 cm,摩擦小轮半径r0=1.00 cm,线圈有n=800匝,线圈框横截面积S=20 cm2,总电阻R1=40Ω.旋转磁极的磁感应强度B=0.010 T,车头灯电阻R2=10Ω.当车轮转动的角速度ω=8 rad/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.

     

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    已知自行车车轮半径r＝35 cm，摩擦小轮半径r0＝1.00 cm.线圈有n＝800匝，线圈框横截面积S＝20 cm2，总电阻R1＝40 Ω.旋转磁极的磁感应强度B＝0.010 T，车头灯电阻R2＝10 Ω.当车轮转动的角速度ω＝8 rad/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．

     

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