Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án D
Ta có thể chia chuyển động của vật thành các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Vật chuyển động quanh vị trí cân bằng O
+ Tại O lò xo giãn một đoạn Δ l 0 = m g k = 2 c m .
+ Tần số góc của dao động ω = k m ≈ 50 π r a d / s
+ Biên độ dao động của vật lúc này
A 1 = x 0 2 + v 0 ω 2 = 2 , 5 2 + 25 5 50 π 2 = 5 c m .
+ Sau khoảng thời gian Δ t = 2 12 s tương ứng với góc quét 150 °
vật đến vị trí cân bằng O. Khi đó tốc độ của vật là v = ω A = 5 π 50 c m / s
Giai đoạn 2: Vật chuyển động quanh vị trí cân bằng O’.
+ Dưới tác dụng của điện trường, vị trí cân bằng của vật dịch chuyển xuống dưới vị trí cân bằng cứ một đoạn OO ' = q E k = 12 c m .
+ Biên độ dao động của vật lúc này
A 2 = O O ' 2 + v ω 2 = 12 2 + 5 π 50 π 50 2 = 13 c m .
Vì gốc thời gian là lúc quả cầu nhỏ được truyền vận tốc và ban đầu vật được đưa về vị trí lò xo không biến dạng nên ta có tại thời điểm ban đầu x0= -0,025 m và vật đang chuyển động theo chiều dương. Suy ra thời điểm gần nhất vật đi qua vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng là lúc x1= 0,025 m; v1=√3/2 m/s.
Vì điện trường đều hướng xuống nên ta có vị trí cân bằng mới của vật bị dịch xuống 1 khoảng:
Đáp án B
+ Tần số dao động riêng của con lắc
ω = k m = 5 r a d / s → T = 0 , 4 s s.
+ Ban đầu kéo vật để lò xo giãn 4 cm, đến thời điểm t=0,5T=0,2s-> vật đến vị trí cân bằng (lò xo không biến dạng). Thiết lập điện trường.
Vận tốc của vật ngay trước khi thiết lập điện trường là v = v m a x = ω ∆ l = 20 πcm / s
Dưới tác dụng của lực điện vị trí cân bằng mới của lò xo dịch về phía lò xo giãn một đoạn ∆ l 0 = q E k = 1 c m cm.
Thời gian duy trì điện trường cũng là nữa chu kì → sau khoảng thời gian này tốc độ của vật vẫn là 20 π cm và li độ
+ Ngắt điện trường, vị trí cân bằng trở về vị trí lò xo không biến dạng → vận tốc cực đại trong suốt quá trình trên vẫn là 20 π cm/s
Chọn B.