Một lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m nằm ngang, một đầu gắn chặt vào tường còn đầu kia

39/40

Một lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/mnằm ngang, một đầu gắn chặt vào tường còn đầu kia gắn với vật nặng khối lượng 100 g. Ban đầu, vật nặng mang điện tích q = 2.10^-6 C nằm cân bằng trên mặt phẳng nằm ngang trong một điện trường đều có cường độ điện trường hướng dọc theo trục của lò xo (có xu hướng làm cho lò xo dãn) và có độ lớn E = 3.10⁶ V/m. Vật nhỏ cách điện với lò xo và bỏ qua mọi ma sát. Đột ngột cường độ điện trường bị giảm đi 3 lần nhưng vẫn giữ nguyên hướng, vật nhỏ dao động trên mặt sàn nằm ngang. Tốc độ trung bình của vật kể từ khi giảm cường độ điện trường đến vị trí lò xo không biến dạng là

1,3 m/s.

0,8 m/s.

3,2 m/s.

1,1 m/s.

Giải thích

Một lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m nằm ngang, một đầu gắn chặt vào tường còn đầu kia (ảnh 1)

Tại vtcb cũ giãn \(\Delta l = \frac{{qE}}{k} = \frac{{{{2.10}^{ - 6}}{{.3.10}^6}}}{{50}} = 0,12m = 12cm\)

E giảm 3 lần thì tại vtcb mới giãn \(\frac{{12}}{3} = 4cm\)

\(A = 12 - 4 = 8cm\) và \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{50}}{{0,1}}} = 10\sqrt 5 \) (rad/s)

\({v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{12}}{{\frac{1}{{10\sqrt 5 }}\arccos \frac{{ - 4}}{8}}} \approx 128,12cm/s = 1,2812m/s\). Chọn A