Trang chủ Vật Lý Lớp 12 Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo...

Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ độ cứng k, vật nhỏ khối lượng m và mang điện tích q (q>0). . Khi không có điện trường con lắc dao động nhỏ, lò xo l

Câu hỏi :

Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ độ cứng k, vật nhỏ khối lượng m và mang điện tích q (q>0). . Khi không có điện trường con lắc dao động nhỏ, lò xo luôn giãn, tỉ số lực đàn hồi cực đại và cực tiểu tác động lên giá treo bằng 3. Sau đó, lúc vật đi đến vị trí cao nhất, lập tức xuất hiện điện trường đều có vecto cường độ điện trường E thẳng đứng hướng xuống. Biết E=mg/2q và sau đó con lắc tiếp tục dao động điều hòa. Khi đó tỉ số lực đàn hồi cực đại và cực tiểu tác động lên giá treo gần với giá trị nào sau đây nhất ? A. 4,6 B. 3,9 C. 5,2 D. 3,2

Lời giải 1 :

Đáp án: C

 

Giải thích các bước giải:

Ta có:

+ Khi chưa có điện trường, lò xo luôn giãn \( \Rightarrow \Delta l > A\)

Khi đó, lực đàn hồi cực đại: \({F_{max}} = k\left( {\Delta l + A} \right)\), lực đàn hồi cực tiểu \({F_{\min }} = k\left( {\Delta l - A} \right)\)

Theo đề bài: \(\dfrac{{{F_{max}}}}{{{F_{\min }}}} = 3 \Leftrightarrow \dfrac{{k\left( {\Delta l + A} \right)}}{{k\left( {\Delta l - A} \right)}} = 3 \Rightarrow \Delta l = 2A\)

+ Khi xuất hiện điện trường đều hướng xuống.

Con lắc lúc này chịu thêm tác dụng của lực điện, độ dãn của con lắc tại VTCB lúc này: \(\Delta l' = \dfrac{{mg + qE}}{k}\)

Lại có: \(\left\{ \begin{array}{l}\Delta l = \dfrac{{mg}}{k}\\qE = \dfrac{{mg}}{2}\end{array} \right. \Rightarrow \Delta l' = \Delta l + \dfrac{{\Delta l}}{2} = \dfrac{3}{2}\Delta l = 3A\)

Biên độ dao động của vật lúc này: \(A' = A + \left( {\Delta l' - \Delta l} \right) = A + \dfrac{{\Delta l}}{2} = A + A = 2A\)

Khi này, lực đàn hồi cực đại: \({F_{max}} = k\left( {\Delta l' + A'} \right) = 5kA\) , lực đàn hồi cực tiểu: \({F_{\min }} = k\left( {\Delta l' - A'} \right) = kA\)

\( \Rightarrow \dfrac{{{F_{max}}}}{{{F_{\min }}}} = \dfrac{{5kA}}{{kA}} = \dfrac{5}{1}\)

\( \Rightarrow \) Chọn C

 

Thảo luận

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 12

Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK