Câu hỏi:
12/04/2022 421
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 120g được tích điện q=2,16.10−4C. Lò xo không dẫn điện, vật cô lập về điện. Chọn gốc O tại vị trí cân bằng của vật, trục Ox thẳng đứng hướng lên. Cho vật dao động điều hòa với phương trình x=5.cos(4πt−π3)cm. Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10. Ngay khi vật đi hết quãng đường 173,5 cm tính từ thời điểm t = 0, người ta thiết lập một điện trường đều có vectơ cường độ điện trường →E thẳng đứng hướng xuống, E = 2.103 V/m trong thời gian 1,375s rồi ngắt điện trường. Biên độ dao động của vật sau khi ngắt điện trường gần đúng bằng.
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 120g được tích điện q=2,16.10−4C. Lò xo không dẫn điện, vật cô lập về điện. Chọn gốc O tại vị trí cân bằng của vật, trục Ox thẳng đứng hướng lên. Cho vật dao động điều hòa với phương trình x=5.cos(4πt−π3)cm. Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10. Ngay khi vật đi hết quãng đường 173,5 cm tính từ thời điểm t = 0, người ta thiết lập một điện trường đều có vectơ cường độ điện trường →E thẳng đứng hướng xuống, E = 2.103 V/m trong thời gian 1,375s rồi ngắt điện trường. Biên độ dao động của vật sau khi ngắt điện trường gần đúng bằng.
Đáp án chính xác
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Phương pháp:
Áp dụng VTLG và công thức độc lập với thời gian: x2+v2ω2=A2
Khi áp điện trường vào thì lò xo dãn thêm một đoạn: q.E=k.Δl⇒Δl=q.Ek=q.Em.ω2
Vị trí cân bằng của lò xo lệch đi một đoạn Δl, xác định tọa độ và vận tốc của vật ở đó để xác định biên độ dao động mới.
Khi ngắt điện trường, vị trí cân bằng trở về vị trí ban đầu, tại thời điểm ngắt điện trường, xác định tọa độ và vận tốc của vật ở vị trí đó để xác định biên độ dao động mới.
Lời giải:
Vật dao động điều hòa với phương trình: x=5.cos(4πt−π3)cm,
⇒{A=5cmω=4π(rad/s)⇒T=2πω=2π4π=0,5s
Ban đầu vật ở vị trí có li độ x=2,5cm đang chuyển động theo chiều dương.
Khi vật đi quãng đường: 173,5cm=2,5+17.10+1
VTLG cho ta vị trí ban đầu và vị trí t.
Tại M thì vẫn đang có vận tốc là: v=√ω2.(A2−x2)=√(4π)2.(52−42)=12π(cm/s)
Tại vị trí này, thiết lập điện trường. Lực điện trường làm lò xo dãn thêm một đoạn Δl
qE=k.Δl⇒Δl=qEk=2,16.10−4.2.1030,12.(4π)2=2,25.10−2m=2,25cm
Vậy vị trí cân bằng lùi xuống dưới một đoạn 2,25 cm. Khi đó vật đang có li độ: x=−4−2,25=−6,25cm
Biên độ dao động mới lúc này là: A'=√x2+v2ω2=√(−4−2,25)2+(12π4π)2=6,93cm
Thời gian thiết lập điện trường là: 1,375s=114T=2T+34T
Ta có VTLG:
Ta có độ lớn của góc a là: a=arccos45=36,870
Vậy góc b=900−a=5307'
Li độ của vật khi đó là: x=A'.cosb=4,158cm
Vận tốc của vật khi đó là: v=√ω2.(A2−x2)=22,176πcm/s
Lúc này ngừng tác dụng lực điện, vị trí cân bằng của vật trở về vị trí ban đầu, nên li độ của vật lúc này là:
x'=4,158−2,25=1,908cm
Biên độ của vật là: A''=√x'2+v2ω2=√1,9082+(22,176π4π)2=5,863cm
Vậy gần nhất với giá trị biên độ này là 5,26 cm.
Chọn D.
Sách thầy cô Vietjack biên soạn
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
- 20 đề thi tốt nghiệp môn Vật lí (có đáp án chi tiết) ( 38.000₫ )
- 1000 câu hỏi lí thuyết môn Vật lí (Form 2025) ( 45.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
Bình luận
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, bộ phận nào sau đây ở máy phát thanh dùng để biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số ?
Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, bộ phận nào sau đây ở máy phát thanh dùng để biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số ?
Xem đáp án »
12/04/2022
6,931
Câu 3:
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình dao động là x=A.cos(ωt+φ). Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật, cơ năng của con lắc là
Xem đáp án »
12/04/2022
1,937
Câu 4:
Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa li độ góc α và thời gian như hình vẽ. Lấy π2 = 10, tốc độ lớn nhất của con lắc gần đúng bằng
Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa li độ góc α và thời gian như hình vẽ. Lấy π2 = 10, tốc độ lớn nhất của con lắc gần đúng bằng
Xem đáp án »
12/04/2022
1,565
Câu 6:
Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây ở cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp tương ứng là N1, N2. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U2. Tìm công thức đúng
Xem đáp án »
12/04/2022
1,291
Câu 7:
Cho độ hụt khối của hạt nhân 3718Ar là 0,3402u. Biết lu = 931,5 MeV/c2, năng lượng liên kết của hạt nhân 3718Ar là
Xem đáp án »
12/04/2022
1,126
🔥 Đề thi HOT:
-
(2025 mới) Đề ôn thi tốt nghiệp THPT Vật lí (Đề số 1)
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí Sở Giáo dục và Đào tạo Nam Định có đáp án
-
Đề minh họa tốt nghiệp THPT môn Vật lý có đáp án năm 2025 (Đề 2)
-
Đề minh họa tốt nghiệp THPT môn Vật lý có đáp án năm 2025 (Đề 3)
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí Sở Giáo dục và Đào tạo Bình Phước có đáp án
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí Cụm các trường THPT , Các trung tâm GDTX , GDNN - GDTX Tỉnh Bắc Ninh có đáp án
-
Đề minh họa tốt nghiệp THPT môn Vật lý có đáp án năm 2025 (Đề 26)
-
Đề minh họa tốt nghiệp THPT môn Vật lý có đáp án năm 2025 (Đề 4)
Hãy Đăng nhập hoặc Tạo tài khoản để gửi bình luận
-
-
Bình luận