如图甲所示,PQ、MN分别是电阻可以不计的金属导轨,导体AB电阻也不计且AB和

磁生电 已结 1 491
江小菊
江小菊 2021-12-6 08:45

如图甲所示,PQMN分别是电阻可以不计的金属导轨,导体AB电阻也不计且ABPQMN接触良好,将它们放入均匀磁场中,当改变导轨间AB的长度l和导体AB的运动速度v时,记录了电压表的示数如下:

image.png

导体的长度Lm

0.1

0.2

导体的运动速度vm/s

1

2

4

1

2

4

电压表的示数UV

1

2

4

2

4

8

1)分析表中的数据可以看出导体AB在磁场中作切割磁感线运动时产生的电压与导体切割磁感线的长度和导体运动速度有关,其关系式可以写成   。若R5Ω,电流表的示数为2.4A时,电压表的示数是  

2)上述现象即电磁感应现象的一个重要应用就是制造发电机。下面是一种向自行车车灯供电的小发电机(如图乙),上端有一半径r01cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R135cm,小齿轮的半径R24cm,大齿轮的半径R310cm。求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比是   。(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)

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1条回答
  •  冷华林
    冷华林 (最佳回答者)
    2021-12-7 09:02

    答案:

    1U10LV 12V

    22175

    解析:

    1)根据表格中6次数据分析电压表的示数U与导体的长度L和导体的运动速度v乘积的比值,始终是定值且等于10,即U:(LV)=10,所以可得

    U10LV

    因为UIR,当R5ΩI2.4A时,

    UIR2.4A×5Ω12V

    2)共轴转动,角速度相等,故小齿轮和车轮角速度相等;

    靠摩擦传动以及靠链条传动,线速度大小相等,故大齿轮和小齿轮边缘点线速度相等,车轮与摩擦小轮边缘点线速度也相等;

    设大齿轮的角速度为ω,则大齿轮的线速度为v大齿轮R3ω,大齿轮和小齿轮靠链条传动,则线速度相等,所以小齿轮的线速度为v小齿轮R3ω,所以小齿轮的角速度为ω小齿轮

    image.png

    因为小齿轮和车轮共轴转动,角速度相等,所以车轮的角速度为

    image.png

    根据vrω则车轮的线速度为

    image.png

    摩擦小轮的线速度与车轮的线速度相等,则摩擦小轮的角速度为

    image.png

    故:

    image.png



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