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（20分）

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结构图中，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边并与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线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20cm2，磁极间磁场可视匀磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R1=35.0cm，小齿轮的半径R2=4.0cm齿轮的半径R3=10.0cm（见图2）。现从静止开始大齿轮加速转动，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）

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

答案：
【解析】当自行车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生正弦交流电动势，具最大值①  4分    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②  2分    设自行车车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，③4分    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     有④      4分    由以上各式解得        2分   代入数据得⑥       4分
推荐试题

(18分)

质量为m的物体A放在倾角为θ＝37°的斜面上时，恰好能匀速下滑，现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑，求物体B的质量．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(16分)

如图甲所示，有两个质量均为0.4 kg的光滑球，半径均为r＝3 cm，静止在半径R＝8 cm的光滑半球形碗底，求两球之间相互作用力的大小（取g＝10 m/s2,sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(4+6=10分)

做“验证力的平行四边形定则”的实验，实验步骤如下：

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A．在水平放置在木板上，固定一张白纸．

B．把橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴两根细绳套，细绳与橡皮筋的交点叫做结点．

C．在纸面上离O点比橡皮筋略长的距离上标出A点

D．用两个弹簧测力计分别沿水平方向拉两个细绳套，把结点拉至A点，如图1－4－13所示，记下此时两力F1和F2的方向和大小．

E．改用一个弹簧测力计沿水平方向拉细绳套，仍把结点拉至A点，记下此时F′的方向和大小．

F．拆下弹簧测力计和橡皮筋

（1）请你在下面应继续进行的实验步骤中填空．

a．在A点按同一标度，作出F1、F2、F′的图示．

b．利用平行四边形定则作                 .

c．比较        和         的大小和方向，并得出结论．

（2）做该实验时,下面的措施中，哪些有利于减小实验误差，提高实验精度

A．橡皮条弹性要好，拉力要适当大些

B．两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些

C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近木板，并且平行于木板

D．拉橡皮条的细绳要细而长，描出细绳拉力方向时，可在细绳正下方稍远的距离上描出二点

 

(4+4=8分)

（1）用一主尺最小分度为1 mm，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如图1－4－6所示．可以读出此工件的长度为________．

说明: 6ec8aac122bd4f6e

（2）图示为描述某根弹簧的伸长量与所受拉力之间关系的图象，下列关于这根弹簧的说法中，正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A．弹簧的劲度系数是2 N/m

B．弹簧的劲度系数是2×103 N/m

C．当受800 N的拉力作用时，弹簧的长度是40 m

D．当弹簧伸长为20 cm时，弹簧产生的拉力是200 N

 

如图6所示，边长为L的正方形闭合线框，在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴，以角速度ω匀速转动，转轴与B垂直，线圈总电阻为R，导线电阻不计，下列说法中正确的是：

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A．伏特表示数为BL2ω/8

B．伏特表示数为6ec8aac122bd4f6eBL2ω/8

C．线圈转一周产生热量为πB2L4ω/R

D．线圈转一周产生热量为2πB2L4ω/R