【題目】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(jī)，如圖甲為其結(jié)構(gòu)示意圖．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的中點(diǎn)，與ab邊平行，它的一端有一半徑r0＝1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖乙所示．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線圈在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)．設(shè)線框由N＝800匝線圈組成，每匝線圈的面積S0＝20 cm2，磁極間的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.010 T，自行車車輪的半徑R1＝35 cm，小齒輪的半徑R2＝4.0 cm，大齒輪的半徑R3＝10.0 cm(如圖乙)．現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速運(yùn)動(dòng)，使摩擦小輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上往下看）則：線圈的角速度ω=_____才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的峰值U＝3.2 V？(假定摩擦小輪與自行車之間無相對滑動(dòng))，此時(shí)大齒輪的轉(zhuǎn)速為_______轉(zhuǎn)/分鐘。

【答案】

【解析】當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過摩擦小輪使發(fā)電機(jī)的線框在勻強(qiáng)磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中產(chǎn)生一正弦交流電動(dòng)勢，其最大值U=NBSω0
式中ω0為線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，即摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．設(shè)自行車車輪的角速度為ω1，由于自行車車輪摩擦小輪之間無相對滑動(dòng)，有R1ω1=r0ω0
小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與自行車轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，也為ω1．設(shè)大齒輪的角速度為ω，有R3ω=R2ω1
由以上各式得
代入數(shù)據(jù)得ω= rad/s

大齒輪的轉(zhuǎn)速：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），O為圓心，P為邊界上的一點(diǎn)．相同的帶電粒子a、b（不計(jì)重力）從P點(diǎn)先后射入磁場，粒子a正對圓心射入，速度方向改變60°后離開磁場，粒子b射入磁場時(shí)的速度方向與粒子a射入時(shí)的速度方向成60°，已知它們離開磁場的位置相同，下列說法正確的是

A. 兩粒子的速度之比為

B. 兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為

C. 兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為

D. 兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡長度之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國發(fā)射了一顆地球資源探測衛(wèi)星，發(fā)射時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至距離地面50 km的近地圓軌道1上，然后變軌到近地點(diǎn)距離地面50km、遠(yuǎn)地點(diǎn)距離地面1500 km的橢圓軌道2上，最后由軌道2進(jìn)入半徑為7900 km的圓軌道3，軌道1、2相切于P點(diǎn)，軌道2、3相切于Q點(diǎn)．忽略空氣阻力和衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則以下說法正確的是

A. 該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處點(diǎn)火減速

B. 該衛(wèi)星在軌道3的速度小于在軌道1的速度

C. 該衛(wèi)星在軌道2上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，P點(diǎn)的速度小于Q點(diǎn)的速度

D. 該衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度大于在軌道3上Q點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場E，M點(diǎn)與P點(diǎn)的連線垂直于電場線，M點(diǎn)與N在同一電場線上。兩個(gè)完全相同的帶等量正電荷的粒子，以相同大小的初速度v0分別從M點(diǎn)和N點(diǎn)沿豎直平面進(jìn)入電場，重力不計(jì)。N點(diǎn)的粒子垂直電場線進(jìn)入，M點(diǎn)的粒子與電場線成一定夾角進(jìn)入，兩粒子恰好都能經(jīng)過P點(diǎn)，在此過程中，下列說法正確的是

A. 電場力對兩粒子做功相同

B. 兩粒子到達(dá)P點(diǎn)的速度大小可能相等

C. 兩粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的電勢能都減小

D. 兩粒子到達(dá)P點(diǎn)所需時(shí)間一定不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55∶6，其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈通過電流表與負(fù)載電阻R相連。若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說法中正確的是( )

A. 變壓器輸入電壓的最大值是220V

B. 若電流表的示數(shù)為0.50A，變壓器的輸入功率是12W

C. 原線圈輸入的正弦交變電流的頻率是50Hz

D. 電壓表的示數(shù)是24 V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中，L為電感線圈，R為燈泡的電阻，交流電流表內(nèi)阻為零，交流電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓u＝220sin 100πt (V)．某同學(xué)保持電源電壓有效值不變，只將電源頻率改為100 Hz電路穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)，交流電流表示數(shù)_______，交流電壓表示數(shù)_________（填“增大”，“減小”或“不變”），燈泡的亮度將_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為2 kg的物體受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的a－t圖象如圖所示，t＝0時(shí)其速度大小為2 m/s.滑動(dòng)摩擦力大小恒為2 N，則( )

A. 在t＝6 s的時(shí)刻，物體的速度為18 m/s

B. 在0～6 s時(shí)間內(nèi)，合力對物體做的功為400 J

C. 在0～6 s時(shí)間內(nèi)，拉力對物體的沖量為36 N·s

D. 在t＝6 s的時(shí)刻，拉力F的功率為200 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L，電阻R與兩導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒MN，在豎直向上的恒力F作用下，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．求：

（1）初始時(shí)刻導(dǎo)體棒的加速度；

（2）當(dāng)流過電阻R的電流恒定時(shí)，求導(dǎo)體棒的速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電場線的說法中正確是（ ）
A.電場線是從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷的曲線
B.一對正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場線是可以相交的
C.電場線是電場周圍實(shí)際存在的線
D.帶電粒子在電場中必須沿電場線運(yùn)動(dòng)

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