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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,转动轴的一端装有一对随轴...

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.

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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.

 

(1)280 rad/s(2)64 mA 【解析】 试题分析:(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 =8×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= V=3.2 V, 通过车头灯的电流有效值为 I== A=64 mA. 考点:考查了圆周运动以及交流电有效值的计算
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考点分析:
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在两块金属板上加交变电压uUmsin满分5 manfen5.comt,当t=0时,板间有一个电子正好处于静止状态,下面关于电子以后运动情况的判断哪些是正确的(  ).

A.tT时,电子回到原出发点

B.电子始终向一个方向运动

C.t满分5 manfen5.com时,电子将有最大速度

D.t满分5 manfen5.com时,电子的位移最大

 

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如图所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过abcd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图b)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是(  ).

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如图所示,在匀强磁场中有一个“π”形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感应强度B满分5 manfen5.comT,线框的CD边长为20 cm,CEDF长均为10 cm,转速为50 r/s.若从图示位置开始计时:

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(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式;

(2)在et坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化关系的图像.

 

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一个面积为S的单匝矩形线圈,在匀强磁场中以一条边为转轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直.线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示,感应电动势的最大值和周期可由图中读出,则磁场的磁感应强度为________,在时刻t满分5 manfen5.com时,线圈平面与磁感应强度的夹角等于________.

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 如图所示,粗糙斜面与水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角α=37°,水平面的M到N段是长度L1=0.3m的粗糙平面,N点的右边是光滑的。A、B是两个质量均为m=1kg的小滑块(可看作质点),置于N点处的C是左端附有胶泥的薄板(质量不计),D是两端分别与B和C连接的轻质弹簧,滑块A与斜面和与水平面MN段的动摩擦因数相同。当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能向下匀速运动。现撤去F,让滑块A从斜面上距斜面底端L2=1m处由静止下滑(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:滑块A与C接触并粘连在一起后,两滑块与弹簧所构成的系统在相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能。

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