摘要：23．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1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2所示.当车轮转动时.同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. (1)若线圈匝数为N.每匝线圈的面积为 S.磁极间的磁场可视作匀强磁场.磁感强度为B.摩擦小轮转动的角速度为.写出小发电机产生交流电动势的最大值的表达式. (2)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电动势的有效值 为U＝3.2 V?(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动) (3)若在自行车行驶速度一定的情况下.想利用小型交流发电机为自行车车头灯供电.简述提高车头灯小灯泡两端电压的方法.

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