Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 120g được tích điện Lò xo không dẫn điện, vật cô lập về điện. Chọn gốc O tại vị trí cân bằng của vật, trục Ox thẳng đứng hướng lên. Cho vật dao động điều hòa với phương trình Lấy g = 10 m/s2, = 10. Ngay khi vật đi hết quãng đường 173,5 cm tính từ thời điểm t = 0, người ta thiết lập một điện trường đều có vectơ cường độ điện trường thẳng đứng hướng xuống, E = 2.103 V/m trong thời gian 1,375s rồi ngắt điện trường. Biên độ dao động của vật sau khi ngắt điện trường gần đúng bằng.
Phương pháp:
Áp dụng VTLG và công thức độc lập với thời gian:
Khi áp điện trường vào thì lò xo dãn thêm một đoạn:
Vị trí cân bằng của lò xo lệch đi một đoạn xác định tọa độ và vận tốc của vật ở đó để xác định biên độ dao động mới.
Khi ngắt điện trường, vị trí cân bằng trở về vị trí ban đầu, tại thời điểm ngắt điện trường, xác định tọa độ và vận tốc của vật ở vị trí đó để xác định biên độ dao động mới.
Lời giải:
Vật dao động điều hòa với phương trình:
Ban đầu vật ở vị trí có li độ đang chuyển động theo chiều dương.
Khi vật đi quãng đường:
VTLG cho ta vị trí ban đầu và vị trí t.
Tại M thì vẫn đang có vận tốc là:
Tại vị trí này, thiết lập điện trường. Lực điện trường làm lò xo dãn thêm một đoạn
Vậy vị trí cân bằng lùi xuống dưới một đoạn 2,25 cm. Khi đó vật đang có li độ:
Biên độ dao động mới lúc này là:
Thời gian thiết lập điện trường là:
Ta có VTLG:
Ta có độ lớn của góc a là:
Vậy góc
Li độ của vật khi đó là:
Vận tốc của vật khi đó là:
Lúc này ngừng tác dụng lực điện, vị trí cân bằng của vật trở về vị trí ban đầu, nên li độ của vật lúc này là:
Biên độ của vật là:
Vậy gần nhất với giá trị biên độ này là 5,26 cm.
Chọn D.
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Vận dụng mẫu nguyên tử Rutherford cho nguyên tử Hidro. Cho hằng số điện hằng số điện tích nguyên tố , và khối lượng của electron Khi electron chuyển động trên quỹ đạo tròn bán kính r = 2,12 Å thì tốc độ chuyển động của electron xấp xỉ bằng
Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, bộ phận nào sau đây ở máy phát thanh dùng để biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số ?
Một hạt đang chuyển động với tốc độ v thì có động năng 5 MeV. Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối, 1 u = 931,5 MeV/c2, c = 3.108 m/s. Giá trị của v gần đúng bằng
Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa li độ góc và thời gian như hình vẽ. Lấy = 10, tốc độ lớn nhất của con lắc gần đúng bằng
Trong chân không, bức xạ có bước sóng nào sau đây thuộc miền hồng ngoại?
Một sóng hình sin truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình sóng là trong đó x tính bằng mét (m), t tính bằng giây (s). Tốc độ truyền sóng là:
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m = 25 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức theo phương trùng với trục của lò xo dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn Khi có giá trị lần lượt là 10 rad/s và 20 rad/s thì biên độ dao động của vật tương ứng là A1 và A2. So sánh A1 và A2, tìm đáp án đúng?
Từ thông qua một vòng dây dẫn là Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là:
Cho độ hụt khối của hạt nhân Ar là 0,3402u. Biết lu = 931,5 MeV/c2, năng lượng liên kết của hạt nhân Ar là