Một vật nhỏ khối lượng m = 400 gam, tích điện q = 1 muy C

35/40

Một vật nhỏ khối lượng m = 400 gam, tích điện q = 1 μC, được gắn với một lò xo nhẹ độ cứng k = 16 N/m, tạo thành một con lắc lò xo nằm ngang. Kích thích để con lắc dao động điều hòa với biên độ A = 9 cm. Điện tích trên vật không thay đổi khi con lắc dao động. Tại thời điểm vật nhỏ đi qua vị trí cân bằng theo hướng làm lò xo dãn ra, người ta bật một điện trường đều có cường độ E=483.104V/m, cùng hướng chuyển động của vật lúc đó. Lấy π²= 10. Thời gian từ lúc bật điện trường đến thời điểm vật nhỏ dừng lại lần đầu tiên là

12s.

23s.

13s.

14s.

Giải thích

Đáp án C

+ Tần số góc của dao động

ω=km=160,4=2π rad/s→T=1 s

+ Tốc độ của vật khi qua vị trí cân bằng v=vmax=ωA=2π.9=18π cm/s

+ Khi vật đi qua vị trí cân bằng, ta thiết lập điện trường, dưới tác dụng của lực điện vị trí cân bằng mới dịch chuyển về phía lò xo giãn so với vị trí cân bằng cũ một đoạn x0=qEk=1.10−6.483.10416=33 cm

→ Biên độ dao động mới của vật

A'=x02+vmaxω2=332+18π2π2=62 cm

→ Biên độ dao động mới tương ứng trên đường tròn. Thời điểm vật dừng lại lần đầu tiên ứng với biên x = +A’.

+ Từ hình vẽ, ta có Δt=T12+T4=13s

Một vật nhỏ khối lượng m = 400 gam, tích điện q = 1 muy C (ảnh 1)