Một lò xo nhẹ làm bằng vật liệu cách điện có độ cứng k = 50 N/m

Câu hỏi :

Một lò xo nhẹ làm bằng vật liệu cách điện có độ cứng k = 50 N/m, một đầu được gắn cố định, đầu còn lại gắn vào quả cầu nhỏ tích điện q = 5 μC, khối lượng m = 50 g. Quả cầu có thể dao động không ma sát dọc theo trục lò xo nằm ngang và cách điện. Tại thời điểm ban đầu t = 0 kéo vật tới vị trí lò xo dãn 4 cm rồi thả nhẹ đến thời điểm t = 0,1 s thì thiết lập điện trường không đổi trong thời gian 0,1 s, biết điện trường nằm ngang dọc theo trục lò xo hướng ra xa điểm cố định và có độ lớn E = 105 V/m. Lấy g = 10 m/s22 = 10. Trong quá trình dao động thì tốc độ cực đại mà quả cầu đạt được gần nhất giá trị nào sau đây?

A. 80 cm/s. 

B. 160 cm/s. 

C. 190 cm/s.

D. 95 cm/s.

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Đáp án C

Tần số góc của dao động ω=km=5050.103=10π rad/sT=0,2s

Tại t = 0 kéo vật đến vị trí lò xo giãn 4 cm rồi thả nhẹ → vật dao động với biên độ A1=4cm quanh vị trí lò xo không biến dạng.

→ Sau khoảng thời gian Δt=0,5T=0,1s con lắc đến biên âm (lò xo bị nén 4cm). Ta thiết lập điện trường, dưới tác dụng của điện trường vị trí cân bằng của con lắc dịch chuyển ra xa điểm cố định của lò xo, cách vị trí lò x không biến dạng một đoạn Δl0=qEk=5.106.10550=1cm

→ Biên độ dao động của con lắc sau đó là A2=4+1=5cm

Sau khoảng thời gian Δt=0,5T=0,1s con lắc đến vị trí biên dương (lò xo giãn 6cm), điện trường bị mất đi → vị trí cân bằng của con lắc lại trỏ về vị trí lò xo không biến dạng → con lắc sẽ dao động với biên độ A3=6cmvmax=ωA=10π.6=60π cm/s188,5 cm/s

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

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