题目内容
曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，如图所示为其结构示意图．如图所示中N、S极是一对固定的磁极，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
的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图所示．当车轮转动时，因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
，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径
，小齿轮的半径
，大齿轮的半径
(见图所示)．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输出电压的有效值U=3.2V．(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)
答案：3.2rad/s
解析：
解析：
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思路分析：当自行车车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生一正弦交流电动势，其最大值  式中 为线框转动的角速度，即摩擦小轮转动的角速度．发电机两端电压的有效值
设自行车车轮转动的角速度为  ，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，有
小齿轮转动的角速度与自行车轮转动的角速度相同，也为 ．设大齿轮转动的角速度为ω，有
由以上各式解得 
代入数据得 ω=3.2rad/s规律技巧总结：各种类型的家用电器——如电视机、电冰箱、电话等已逐渐进入普通老百姓家庭中，极大地方便了人们的日常生活．随着素质教育的深入发展，在高考中注意加强了对自然科学基础知识的应用能力的考查．为此，以家用电器为背景材料的新型综合题便成为高考中的热点内容．由于这类试题具有背景熟悉、情景新颖、密切联系实际，能突出考查学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，因而倍受命题专家的青睐． |
练习册系列答案
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＝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，因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
，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B＝0.010T，自行车车轮的半径
＝35cm，小齿轮的半径
＝4.0cm，大齿轮的半径
＝10.0cm．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输出电压的有效值U＝3.2V?（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）
＝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，因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
，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B＝0.010T，自行车车轮的半径
＝35cm，小齿轮的半径
＝4.0cm，大齿轮的半径
＝10.0cm．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输出电压的有效值U＝3.2V?（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）
