Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng khối lượng \(100\,\,g\), tích điện \(q =
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng khối lượng \(100\,\,g\), tích điện \(q = {5.10^{ - 6}}\,\,C\) và lò xo có độ cứng \(k = 10\,\,N/m\). Khi vật đang ở vị trí cân bằng, người ta kích thích dao động bằng cách tạo ra một điện trường đều theo phương nằm ngang dọc theo trục của lò xo và có cường độ \(E = {10^5}\,\,V/m\) trong khoảng thời gian \(\Delta t = 0,05\pi \,\,s\) rồi ngắt điện trường. Bỏ qua mọi ma sát. Tính năng lượng dao động của con lắc khi ngắt điện trường:
Đáp án đúng là: D
Quảng cáo
Vận dụng công thức con lắc lò xo chịu tác dụng của lực điện
Lực điện trường: F = qE
Ta có: \(T = {{2\pi } \over \omega } = 2\pi \sqrt {{m \over k}} = 0,2\pi {\rm{ s}}\)
Gọi O là vị trí lò xo không bị biến dạng, O’ là vị trí cân bằng lúc sau khi có điện trường.
Ta có: k.OO’=qE
\({\rm{OO}}' = {{qE} \over k} = {{{{5.10}^{ - 6}}{{.10}^5}} \over {10}} = 0,05m = 5cm\)
Biên độ dao động khi có lực tác dụng là A=OO’=5cm
Sau thời gian: \(\Delta t = 0,05\pi s = {T \over 4}\) vật từ VT biên trái O chuyển động sau T/4 về tới biên phải O’. Vận tốc lúc này là \(v = A\omega \), tới vị trí này lực ngừng tác dụng thì vị trí cân bằng mới của con lắc là vị trí O. Biên độ dao động mới là:
\(A' = \sqrt {{x^2} + {{{v^2}} \over {{\omega ^2}}}} = \sqrt {{A^2} + {{{{(A\omega )}^2}} \over {{\omega ^2}}}} = A\sqrt 2 = 5\sqrt 2 cm\)
=> Năng lượng dao động của con lắc khi ngắt điện trường: \(W' = {1 \over 2}kA{'^2} = {1 \over 2}.10.{(0,05\sqrt 2 )^2} = 0,025J\)
Chọn D.
Đáp án cần chọn là: D
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
