猎狗能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度为v2=8m/s。一只野兔在离洞穴x1=200m的草地上吃草,猎狗发现后以最大速度朝野兔沿直线匀速追来。野兔发现后与猎狗相距为x2=60m,其立即掉头加速跑向洞穴(此加速过程视为匀加速直线运动)。若三者始终在同一直线上,求野兔的加速度至少多大才能保证安全回到洞穴?
如图所示,宽度L="1" m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B="1" T,框架导轨上放一根质量m="0.2" kg、电阻R="1.0" Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.现用功率为6 W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)。当棒的电阻R产生热量Q="5.8" J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电荷量q="2.8" C(框架电阻不计,g取10 m/s2).问:
(1)ab棒达到的稳定速度为多大?
(2)ab从静止到达稳定速度的时间为多少?
如下图所示,两光滑金属导轨,间距d=0.2m,在桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界磁场中,电阻R=3Ω,桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg、电阻r=1Ω,在导轨上距桌面h=0.2m高处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m,g=10m/s2,求:
(1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小和方向;
(2)整个过程中R上放出的热量.
在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度为L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量为0.05 kg,电阻为1 Ω的金属杆cd,框架电阻不计.若cd杆以恒定加速度a=2 m/s2,由静止开始做匀变速运动,则
(1)在5 s内平均感应电动势是多少?
(2)第5 s末,回路中的电流多大?
(3)第5 s末,作用在cd杆上的水平外力多大?
发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器),输电全过程的线路图如图所示,求:
(1)若发电机的输出功率是100 kW,输出电压是250 V,升压变压器的原副线圈的匝数比为1∶25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流;
(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%,求输电导线的总电阻。
如图所示,半径R =" 0.8" m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内,加上某一方向的匀强电场时,带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动。圆心O与A点的连线与竖直成一角度θ,在A点时小球对轨道的压力FN="120" N,此时小球动能最大。若小球的最大动能比最小动能多32 J,且小球能够到达轨道上的任意一点(不计空气阻力)。则:
⑴小球的最小动能是多少?
⑵小球受到重力和电场力的合力是多少?
⑶现小球在动能最小的位置突然撤去轨道,并保持其他量都不变,若小球在0.04 s后的动能与它在A点时的动能相等,求小球的质量。