Một lò xo nhẹ cách điện có độ cứng k = 50N/m một đ...

Câu hỏi: Một lò xo nhẹ cách điện có độ cứng k = 50N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn vào quả cầu nhỏ tích điện q = + 5 μC. Khối lượng m = 200 gam. 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 giãn 4cm rồi thả nhẹ đến thời điểm t = 0,2s thì thiết lập điện trường không đổi trong thời gian 0,2s, biết điện trường nằm ngang dọc theo trục lò xo hướng ra xa điểm cố định và có điện lớn E = 10⁵ V/m. Lấy g = π² = 10 m/s². Trong quá trình dao động thì tốc độ cực đại mà quả cầu đạt được là:

A 35π cm/s

B 25π cm/s

C 30π cm/s

D 16π cm/s

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Giải chi tiết:

- Ban đầu VTCB là vị trí lò xo không giãn: vật ở vị trí lò xo giãn 4 cm, sau 0,2(s) = T/2 vật đến vị trí lò xo bị nén 4cm.

- Lúc sau: Khi vật đang ở vị trí lò xo nén 4 cm thì thiết lập điện trường, vị trí cân bằng lúc này sẽ là vị trí lò xo giãn 1 cm. Vậy trong trường hợp này vật ở biên âm và cách vị trí cân bằng 4 + 1 = 5 cm. Vậy biên độ là 5 cm.

- Sau đó 0,2 (s) thì vật lại tới biên dương, lúc này cách vị trí lò xo không giãn 5 + 1 = 6 cm. Thì ta ngắt điện trường, ngay lập tức VTCB trở về vị trí lò xo không giãn. Biên độ mới lúc này là 6 cm.

Vậy tốc độ cực đại là: v_max= A’. ω = 6.5√10 = 30 π cm/s

=> Đáp án C

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Đề thi thử THPT Quốc Gia - Môn Vật Lý trường THPT chuyên Vinh lần 2 năm 2015- Mã đề 132

↑