Cho cơ hệ như hình vẽ. Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng 100g và lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m, mang điện tích 1μC. Ban đầu con lắc nằm yên tại vị trí lò xo không biến dạng. Kích thích cho con lắc dao động bằng cách làm xuất hiện trong không gian quanh nó một điện trường E có phương nằm ngang, dọc theo trục của lò xo về phía lò xo giãn. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của E theo thời gian được cho như hình vẽ; lấy π 2 10 . Bỏ qua mọi ma sát và vật nặng của con lắc không trao đổi điện tích với bên ngoài. Biên độ dao động của vật sau thời điểm 0,05s gần nhất với giá trị nào sau đây?

A.  

3,5cm.

B.  

4,0cm.

C.  

4,5cm.

D.  

5,0cm.

Đáp án đúng là: C

A=qEk=(10)6.4.(10)6100=0,04m=4cmA = \dfrac{q E}{k} = \dfrac{\left(10\right)^{- 6} . 4 . \left(10\right)^{6}}{100} = 0 , 04 m = 4 c mω=km=1000,1=101010π\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}} = \sqrt{\dfrac{100}{0 , 1}} = 10 \sqrt{10} \approx 10 \pi (rad/s)
Sau α=ωΔt=10π.0,05=0,5π thì điện trường giảm một nửa nên
A=x2+(v0ω)2=(A2)2+A2=(42)2+42=25cm4,5cmA ' = \sqrt{x^{2} + \left( \dfrac{v_{0}}{\omega} \right)^{2}} = \sqrt{\left( \dfrac{A}{2} \right)^{2} + A^{2}} = \sqrt{\left( \dfrac{4}{2} \right)^{2} + 4^{2}} = 2 \sqrt{5} c m \approx 4 , 5 c m. Chọn C


 

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

73. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - Hương Sơn - Hà Tĩnh. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 50 phút

5,948 lượt xem 3,185 lượt làm bài