Một con lắc lò xo nằm ngang trên mặt phẳng bằng nhựa trơn nhẵn
39/40
Một con lắc lò xo nằm ngang trên mặt phẳng bằng nhựa trơn nhẵn. Lò xo nhẹ, không dẫn điện có độ cứng k = 40 N/m. Vật nhỏ tích điện q = 8.10−5 C, có khối lượng m = 160 g. Lấy g = 10 m/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 dưới. Sau 5 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động, vật đi được quãng đường S bằng
120 cm.
200 cm.
100 cm.
60 cm.
Đáp án A
Chu kì dao động T=2πmk=0,4s
Ở vị trí cân bằng, lực đàn hồi bằng với lực điện
Biên độ dao động ban đầu của con lắc: kA0=qE⇒A0=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 theo là 40cm
Vậy tổng quãng đường vật đi được sau 5s là:
S = 40.3 = 120cm