Một con lắc lò xo nằm ngang trên mặt phẳng bằng nhựa trơn nhẵn. Lò xo nhẹ, không dẫn điện

Câu hỏi số 336847:

Vận dụng

Một con lắc lò xo nằm ngang trên mặt phẳng bằng nhựa trơn nhẵn. Lò xo nhẹ, không dẫn điện có độ cứng k = 40N/m. Vật nhỏ tích điện q = 8.10^-5C, có khối lượng m = 160g. Lấy g = 10m/s² và π² = 10. Hệ đang đứng yên thì người ta thiết lập một điện trường đều có đường sức cùng phương với trục lò xo và hướng theo chiều giãn của lò xo. Độ lớn cường độ điện trường phụ thuộc thời gian được mô tả bằng đồ thị hình vẽ bên. Sau 5s kể từ lúc bắt đầu chuyển động, vật đi được quãng đường S bằng

A. 120 cm

B. 200cm

C. 100cm

D. 60 cm.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:336847

Phương pháp giải

Con lắc lò xo nằm ngang có vị trí cân bằng là vị trí lực đàn hồi cân bằng với lực điện

Lực đàn hồi của lò xo F_đh = kx

Lực điện F = qE

Chu kỳ dao động của con lắc lò xo: \(T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\)

Quãng đường vật đi được sau mỗi nửa chu kỳ dao động luôn là 2A

Giải chi tiết

Chu kỳ dao động \(T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=0,4s\)

Ở vị trí cân bằng, lực đàn hồi cân bằng với lực điện

Biên độ dao động ban đầu của con lắc: \(k{{A}_{0}}=qE\Rightarrow {{A}_{0}}=0,04m=4cm\)

Ban đầu vật ở biên âm, sau 1s đi được quãng đường S₁ = 2.4.4 + 8 = 40cm và đến biên dương

Nếu điện trường tăng lên thành 2E thì ở VTCB mới lò xo dãn 8cm, trùng với vị trí của vật nên vật đứng yên trong 1s

Đến giây tiếp theo vật lại dao động với biên độ 4cm và quãng đường đi được trong 1s tiếp thwo là 40cm

Vậy Tổng quãng đường vật đi được sau 5s là: S = 40.3 = 120cm

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.