一种自行车车头灯如图1.是通过自行车带动小型发电机供电的．图2是这种发电机结构示意图．图中转轴的一端装有一对随轴转动的磁极.另一端装有一半径r=1.0cm的摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U形铁心上.设线框N=800匝.线圈的横截面积S=20cm2.旋转磁极的磁感强度B=0.010T．自行车车轮的半径R1=35cm.车头灯的电阻为10Ω.线圈总电阻4 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

一种自行车车头灯如图1，是通过自行车带动小型发电机供电的．图2是这种发电机结构示意图．图中转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有一半径r=1.0cm的摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U形铁心上，设线框N=800匝，线圈的横截面积S=20cm²，旋转磁极的磁感强度B=0.010T．自行车车轮的半径R₁=35cm，车头灯的电阻为10Ω，线圈总电阻40Ω，车头灯正常工作时的电流为60～70mA．当自行车车轮转动的角速度为8rad/s时，车头灯是否能正常工作？（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）

【答案】分析：根据自行车车轮转动的线速度与摩擦小轮转动的线速度相等，求出摩擦小轮转动的角速度．由E_m=NBSω求出感应电动势的最大值，进而求出电动势的有效值，根据欧姆定律求出电流的有效值，来判断车头灯是否能正常工作．
解答：解：设自行车车轮转动的角速度为ω₁，摩擦小轮转动角速度为ω，
        则有R₁ω₁=rω
     得到ω=280rad/s
  发电机感应电动势最大值为E_m=NBSω=4.48V
电动势有效值E=0.707E_m=3.2V
   由I=

=64mA，故车头灯可正常发光．
答：车头灯可正常发光．
点评：本题实际问题，考查应用物理知识解决实际问题的能力，关键要建立物理模型：传动装置加交流发电机．

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一种自行车车头灯如图1，是通过自行车带动小型发电机供电的．图2是这种发电机结构示意图．图中转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有一半径r₀=1.0cm的摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U形铁心上，设线框N=800匝，线圈的横截面积S=20cm²，旋转磁极的磁感强度B=0.010T．自行车车轮的半径R₁=35cm，车头灯的电阻为10Ω，线圈总电阻40Ω，车头灯正常工作时的电流为60～70mA．当自行车车轮转动的角速度为8rad/s时，车头灯是否能正常工作？（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）

一种自行车车头灯如图7，是通过自行车带动小型发电机供电的。图8是这种发电机结构示意图。图中转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有一半径r₀＝1.0cm的摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁心上，设线框N＝800匝，线圈的横截面积S＝20cm²，旋转磁极的磁感强度B＝0.010T。

自行车车轮的半径R₁＝35cm，车头灯的电阻为10Ω，线圈总电阻40Ω，车头灯正常工作时的电流为60~70mA。当自行车车轮转动的角速度为8rad/s时，车头灯是否能正常工作？（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）

一种自行车车头灯如图7，是通过自行车带动小型发电机供电的。图8是这种发电机结构示意图。图中转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有一半径r₀＝1.0cm的摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁心上，设线框N＝800匝，线圈的横截面积S＝20cm²，旋转磁极的磁感强度B＝0.010T。
自行车车轮的半径R₁＝35cm，车头灯的电阻为10Ω，线圈总电阻40Ω，车头灯正常工作时的电流为60~70mA。当自行车车轮转动的角速度为8rad/s时，车头灯是否能正常工作？（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）

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