如圖所示是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)動軸的一端裝有一對隨軸轉(zhuǎn)動的磁極，另一端裝有摩擦小輪．電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上，自行車車輪轉(zhuǎn)動時，通過摩擦小輪帶動磁極轉(zhuǎn)動，使線圈中產(chǎn)生正弦交變電流，給車頭燈供電．已知自行車車輪半徑r=35cm，摩擦小輪半徑r0=1.00cm，線圈有n=800匝，線圈橫截面積S=20cm2，總電阻R1=40Ω．磁極在線圈處產(chǎn)生的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.01T，車頭燈電阻R2=10Ω．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動的角速度ω=8rad/s時，求：
（1）發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動的角速度；
（2）車頭燈中電流的有效值（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（1）磁極與摩擦小輪轉(zhuǎn)動的角速度相等，由于自行車車輪與摩擦小輪與摩擦小輪之間無相對滑動，故有：
r0ω0=rω
所以：ω0=
rω
r0
=
8×0.35
0.01
=280rad/s
（2）摩擦小輪帶動磁極轉(zhuǎn)動，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為：
Em=NBSω0=800×0.01×280×20×10-4=4.48V
感應(yīng)電動勢的有效值：E=
Em
2
=
4.48
2
=3.2V
通過電流的有效值：I=
3.2
10+40
=0.064A
答：（1）發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動的角速度280rad/s．
（2）車頭燈中電流的有效值0.064A．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為a，總電阻為R，勻強(qiáng)磁場B垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點(diǎn)A鉸鏈連接的長度為2a．電阻為R/2的導(dǎo)體棒AC由水平位置貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時C點(diǎn)的線速度為v，則這時AC兩端的電壓大小為（　�。�
A．2BavB．BavC．2Bav/3D．Bav/3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖，矩形線框abcd的ad和bc的中點(diǎn)M、N之間連接一電壓表，整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線框平面垂直，當(dāng)線框向右勻速平動時，以下說法正確的是（　�。�
A．穿過線框的磁通量不變化，MN間無感應(yīng)電動勢
B．MN這段導(dǎo)體做切割磁力線運(yùn)動，MN間有電勢差
C．MN間有電勢差，所以電壓表有讀數(shù)
D．因?yàn)闊o電流通過電壓表，所以電壓表無讀數(shù)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

2002年12月31日，上海磁浮列車線將首次試運(yùn)行，它是世界上第一條投入商業(yè)運(yùn)營的磁浮列車線，該車的正常車速超過400km/h．如圖所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)．將超導(dǎo)圓環(huán)B水平放在磁鐵A上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中：（　�。�
A．在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失
B．在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在
C．如A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向如圖所示
D．如A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向與圖中所示的方向相反

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一個1000匝的線圈（線圈電阻忽略不計(jì)），在0.4s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb，求：
（1）線圈中的感應(yīng)電動勢是多大？
（2）若把一個10Ω的電阻接在線圈兩端，這段時間內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一閉合線圈垂直置于勻強(qiáng)磁場中，若磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示，則線圈中的感應(yīng)電流隨時間變化的圖線是下圖中的（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的有關(guān)說法正確的是（　　）
A．只要穿過閉合電路中的磁通量不為零，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B．穿過閉合電路中的磁通量減少，則電路中感應(yīng)電流就減小
C．穿過閉合電路中的磁通量越大，則電路中的感應(yīng)電動勢越大
D．穿過閉合電路的磁通量變化越快，閉合電路中感應(yīng)電動勢越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ．一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部．環(huán)中通以恒定的電流I后圓環(huán)由靜止向上運(yùn)動，經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)上升的最大高度為H．已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大．在圓環(huán)向上運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功為mgH
B．圓環(huán)先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動
C．圓環(huán)運(yùn)動的最大速度為
2πRIrtcosθ
m
-gt
D．圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮的趨勢

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平地面上方有一高度為H、上、下水平界面分別為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．矩形導(dǎo)線框ab邊長為l1，bc邊長為l2，導(dǎo)線框的質(zhì)量為m，電阻為R．磁場方向垂直于線框平面向里，磁場高度H＞l2．線框從某高處由靜止落下，當(dāng)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場時，線框的加速度方向向下、大小為
3g
5
；當(dāng)線框的cd邊剛離開磁場時，線框的加速度方向向上、大小為
g
5
．在運(yùn)動過程中，線框平面位于豎直平面內(nèi)，上、下兩邊總平行于PQ．空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g．求：
（1）線框的cd邊剛進(jìn)入磁場時，通過線框?qū)Ь�中的電流；
（2）線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時線框的速度大�。�
（3）線框abcd從全部在磁場中開始到全部穿出磁場的過程中，通過線框?qū)Ь�橫截面的電荷量．

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