曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,如图甲为其结构示意图.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的中点,与
ab边平行,它的一端有一半径
r0=1.0 cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图乙所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线圈在磁极间转动.设线框由
N=800匝线圈组成,每匝线圈的面积
S0=20 cm
2,磁极间的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度
B=0.010 T,自行车车轮的半径
R1=35 cm,小齿轮的半径
R2=4.0 cm,大齿轮的半径
R3=10.0 cm(如图乙).现从静止开始使大齿轮加速运动,使摩擦小轮逆时针转动(从上往下看)则:线圈的角速度ω=_____才能使发电机输出电压的峰值
U=3.2 V?(假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动),此时大齿轮的转速为_______转/分钟。
