為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學(xué)設(shè)計了兩種發(fā)電裝置為車燈供電。
方式一:如圖甲所示,固定磁極N、S在中間區(qū)域產(chǎn)生勻強磁場,磁感應(yīng)強度B1=0.1T,矩形線圈abcd固定在轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)軸過ab邊中點,與ad邊平行,轉(zhuǎn)軸一端通過半徑r0=1.0cm的摩擦小輪與車輪邊緣相接觸,兩者無相對滑動。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時,可通過摩擦小輪帶動線圈發(fā)電,使L1、L2兩燈發(fā)光。已知矩形線圈N=100匝,面積S=10cm2,線圈abcd總電阻R0=2Ω,小燈泡電阻均為R=2Ω
方式二:如圖乙所示,自行車后輪由半徑r1=0.15m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.45m的金屬外圈(可認為等于后輪半徑)和絕緣輻條構(gòu)成。后輪的內(nèi)、外圈之間沿同一直徑接有兩根金屬條,每根金屬條中間分別接有小燈泡L1、L2,阻值均為R=2Ω。在自行車支架上裝有強磁鐵,形成了磁感應(yīng)強度B2=1T、方向垂直紙面向里的“扇形”勻強磁場,張角θ=90°。
以上兩方式,都不計其它電阻,忽略磁場的邊緣效應(yīng)。求:
(1)“方式一”情況下,當(dāng)自行車勻速騎行速度v=6m/s時,小燈泡L1的電流有效值I1;
(2)“方式二”情況下,當(dāng)自行車勻速騎行速度v=6m/s時,小燈泡L1的電流有效值I1′;
(3)在兩種情況下,若自行車以相同速度勻速騎行,為使兩電路獲得的總電能相等,“方式一”騎行的距離S1和“方式二”騎行的距離S2之比。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/12/29 23:30:1組卷:116引用:3難度:0.4
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