Một lò xo nhẹ cách điện có độ cứng k = 50 N/m, một đầu cố định, đầu còn lại gắn vào

Câu hỏi số 279098:

Vận dụng

Một lò xo nhẹ cách điện có độ cứng k = 50 N/m, một đầu cố định, đầu còn lại gắn vào quả cầu nhỏ tích điện q = +5 μC. Khối lượng m = 200 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 giãn 4 cm rồi thả nhẹ đến thời điểm t = 0,2 s thì thiết lập điện trường không đổi trong thời gian 0,2 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 = π² = 10 m/s² . Trong quá trình dao động thì tốc độ cực đại mà quả cầu đạt được là:

A. 25π cm/s

B. 20π cm/s

C. 30π cm/s

D. 19π cm/s

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:279098

Giải chi tiết

+ Tần số dao động riêng của con lắc

\(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = 5\pi rad/s \to T = 0,4\)s.

+ Ban đầu kéo vật để lò xo giãn 4 cm, đến thời điểm

\(t = 0,5T = 0,2s \to \)vật đến vị trí cân bằng (lò xo không biến dạng). Thiết lập điện trường.

Vận tốc của vật ngay trước khi thiết lập điện trường là

\(v = {v_{\max }} = \omega \Delta l = 20\pi \)cm/s.

Dưới tác dụng của lực điện vị trí cân bằng mới của lò xo dịch về phía lò xo giãn một đoạn

\(\Delta {l_0} = \frac{{qE}}{k} = 1\)cm.

Thời gian duy trì điện trường cũng là nữa chu kì → sau khoảng thời gian này tốc độ của vật vẫn là cm và li độ

+ Ngắt điện trường, vị trí cân bằng trở về vị trí lò xo không biến dạng → vận tốc cực đại trong suốt quá trình trên vẫn là cm/s

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 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.