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  • 1. (2023高三下·绍兴模拟)  如图1所示为永磁式径向电磁阻尼器,由永磁体、定子、驱动轴和转子组成,永磁体安装在转子上,驱动轴驱动转子转动,定子上的线圈切割“旋转磁场”产生感应电流,从而产生制动力。如图2所示,单个永磁体的质量为m,长为、宽为(宽度相对于所在处的圆周长度小得多,可近似为一段小圆弧)、厚度很小可忽略不计,永磁体的间距为 , 永磁体在转子圆周上均匀分布,相邻磁体磁极安装方向相反,靠近磁体表面处的磁场可视为匀强磁场,方向垂直表面向上或向下,磁感应强度大小为B,相邻磁体间的磁场互不影响。定子的圆周上固定着多组金属线圈,每组线圈有两个矩形线圈组成,连接方式如图2所示,每个矩形线圈的匝数为N、电阻为R,长为 , 宽为 , 线圈的间距为。转子半径为r,转轴及转子质量不计,定子和转子之间的缝隙忽略不计。

    1. (1) 当转子角速度为时,求流过每组线圈电流I的大小;
    2. (2) 若转子的初始角速度为 , 求转子转过的最大角度
    3. (3) 若在外力作用下转子加速,转子角速度随转过的角度的图像如图3所示,求转过过程中外力做的功

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