匝线圈的面积S20cm2．磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B0010T自行车车轮的半径R135cm，小齿轮的半径R240cm，大齿轮的半径R3100cm．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U32V（假设摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）解析：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：εmNBS0，式中ω0为线框转动的角速度，即摩擦轮转动的角速度．发电机两端电压的有效值：U
2εm2
设自行车车轮的角速度为ω1，由于自行车车轮摩擦小轮之间无相对滑动，有：R1ω1R0ω0，小齿轮转动的角速度与自行车转动的角速度相同，也为ω1．设大齿轮的角速度为ω，有：R3ωrω1由以上各式得：ω
2UR2r0NBSR3R1
代入数据得：ω32rads
f反思：本题是联系实际的STS问题，解答本题的关键：一是关于小型交流发电机的工作情况，另一是传动装置的作用，自行车车轮带动发电机转动、小齿轮与自行车车轮一起转动、大齿轮带动小齿轮转动。例题6．在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有（）A．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1－△Ek）机械能转化为电能D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△EkW1
－W2
解析：当线框的ab边进入GH后匀速运动到进入JP为止，ab进入JP后回路感应电动势增大，感应电流增大，因此所受安培力增大，安培力阻碍线框下滑，因此ab进入JP后开始做减速运动，使感应电动势和感应电流均减小，安培力又减小，当安培力减小到与重力沿斜面向下的分力mgsi
θ相等时，以速度v2做匀速运动，因此v2v1，A错；由于有安培力做功，机械能不守恒，B错；线框克服安培力做功，将机械能转化r