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  • 1. (2024·广西)  某兴趣小组为研究非摩擦形式的阻力设计了如图甲的模型。模型由大齿轮、小齿轮、链条、阻力装置K及绝缘圆盘等组成。K由固定在绝缘圆盘上两个完全相同的环状扇形线圈组成。小齿轮与绝缘圆盘固定于同一转轴上,转轴轴线位于磁场边界处,方向与磁场方向平行,匀强磁场磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,与K所在平面垂直。大、小齿轮半径比为n,通过链条连接。K的结构参数见图乙,其中 , 每个线圈的圆心角为 , 圆心在转轴轴线上,电阻为R。不计摩擦,忽略磁场边界处的磁场,若大齿轮以的角速度保持匀速转动,以线圈的ab边某次进入磁场时为计时起点,求K转动一周。

    1. (1) 不同时间线圈受到的安培力大小;
    2. (2) 流过线圈的电流有效值;
    3. (3) 装置K消耗的平均电功率。

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