Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Hướng dẫn:
Nhận thấy rằng, với cách kích bằng điện trường như trên sẽ làm thay đổi vị trí cân bằng của hệ mà không làm thay đổi tần số góc của hệ.
+ Tần số góc dao động của hệ ω = k m = 10 0 , 1 = 10 rad/s → T = 0,2π s.
Dưới tác dụng của lực điện, con lắc sẽ dao động quanh vị trí cân bằng mới O′ cách vị trí cân bằng cũ O một đoạn O O ' = q E k = 5 cm.
+ Ta để ý rằng thời gian lực điện tồn tại đúng bằng 0,25T do vậy con lắc đi từ vị trí biên đến vị trí cân bằng mới O′, tốc độ của vật tại vị trí này là v ' = v m a x = ω A = k m Δ l 0 = 50 cm/s.
+ Ngắt điện trường, vật lại dao động quanh ví trí cân bằng cũ O, thời điểm ngắt điện trường, ta có x′ = OO′ = 5 cm.
→ Biên độ dao động mới của vật A ' = x ' 2 + v ' ω 2 = 5 2 + 50 10 2 = 5 2 cm
→ Tốc độ dao động cực đại tương ứng v ' m a x = ω A ' = 10.5 2 = 50 2 cm/s.
Đáp án B
Tần số góc của dao động
Dưới tác dụng của điện trường, con lắc dao động quanh vị trí cân bằng mới với biên độ đúng bằng độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng mới
→ Ta để ý rằng, khoảng thời gian duy trì điện trường
con lắc đi đến vị trí cân bằng → Tốc độ của con lắc khi đó là
→ Ngắt điện trường, vị trí cân bằng của con lắc trở về vị trí lò xo không biến dạng → Biên độ dao động mới của con lắc lúc này là
Đáp án D
Đáp án C
Hướng dẫn:
Tần số góc của dao động ω = k m = 10 rad/s → T = 0,2π s.
+ Khi con lắc đang nằm ở vị trí cân bằng O, bật điện trường → lực điện xuất hiện làm vị trí cân bằng thay đổi, dịch chuyển về phía lò xo giãn một đoạn O ' O = q E k = 5.10 − 6 .10 5 10 = 5 cm.
→ Ngay sau đó con lắc sẽ dao động quanh O′ với biên độ A = OO′ = 5 cm.
+ Ta chú ý rằng thời gian điện trường tồn tại Δt = 0,25T = 0,05π s → tương ứng với chuyển động của con lắc từ biên đến vị trí cân bằng O′, khi đó v = v m a x = ω A = 50 c m / s .
→ Ngắt điện trường, con lắc sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng cũ với biên độ O, tại lúc ngắt điện trường, vật có x = OO′, v′ = ωA → A ' = O O ' 2 + v ' ω 2 = A 2 + A 2 = 5 2 cm.
→ Năng lượng dao động lúc này E = 0 , 5 k A ' 2 = 0 , 025 J
Chọn đáp án B.
Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng trong điện trường:
Δ l 0 = q E k = 10 − 6 .16.10 5 40 = 0 , 04 ( m ) = 4 ( c m ) .
→ Sau khi ngắt điện trường con lắc sẽ dao động quanh vị trí lò xo không biến dạng với biên độ:
A = Δ l 0 = 4 c m .
Đáp án B
Hướng dẫn:
Tần số góc của dao động ω = k m = 10 rad/s
+ Dưới tác dụng của điện trường, vị trí cân bằng mới O′ của vật dịch chuyển về phía chiều dương cách vị trí cân bằng cũ O một đoạn Δ l 0 = q E k = 20.10 − 6 .10 4 10 = 2 cm.
Tại vị trí xuất hiện điện trường, ta có x ' = − Δ l 0 = − 2 cm, v ' = 20 3 cm/s.
→ Biên độ dao động của vật sau khi xuất hiện điện trường A ' = x ' 2 + v ' ω 2 = − 2 2 + 20 3 10 2 = 4 cm
Cơ năng của dao động E = 0 , 5 k A 2 = 8 m J .
Chọn D.
=> Vận tốc cực đại của vật sau khi ngắt điện trường:
v max = A 1 ω = 5 2 .10 = 50 2 c m