30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 28)

Một vật nặng có khối lượng m, điện tích q = - 5.10-5 C được gắn vào lò xo

38/40

Một vật nặng có khối lượng m, điện tích q = - 5.10-5 C được gắn vào lò xo có độ cứng k = 10 N/m tạo thành con lắc lò xo nằm ngang (một đầu lò xo cố định tại Q, một đầu gắn vật m). Điện tích của con lắc trong quá trình dao động không thay đổi, bỏ qua mọi ma sát. Kích thích cho vật m dao động điều hòa với biên độ 4 cm. Tại thời điểm vật m qua vị trí cân bằng và có vận tốc hướng về điểm Q, người ta bật điện trường đều có cường độ E = 6.103 V/m cùng hướng với vận tốc của vật. Động năng cực đại của con lắc lò xo sau khi bật điện trường là

12,5 mJ

25 mJ

125 J

0,25 J

Giải thích

Ta có:

vmax=ωA1=4ω cm/s.

Δl0=qEk=5.10−5.6.10310=3cm, về phía lò xo giãn.

A2=Δl02+vmaxω2=32+42=5cm.

Edmax=E=12kA2=12.10.5.10−22=0,0125J

Chọn A