by Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm một lò xo có độ cứng k = 20 N/m gắn với vật nhỏ có khối lượng m =200 g và mang tích điện q = 5.10-5
C. Khi vật nhỏ đang ở vi trí cân bằng người ta thiết lập một điện trường đều theo phương nằm ngang dọc theo trục lò xo và có cường độ E = 2.104 V/m trong khoảng thời gian Δt = 0,05\(\pi\) s rồi ngắt điện trường. Bỏ qua ma sát. Vận tốc cực đại của vật sau khi ngắt điện trường là
A. 50 cm/s
B. 100 cm/s
C. \(50\sqrt{3}cm/s\)
D. \(50\sqrt{2}cm/s\)
Hướng dẫn
Gọi O là vị trí cân bằng khi chưa có điện trường E. O’ là vị trí cân bằng khi có điện trường E
\(\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = 10 rad/s \rightarrow T = \frac{\pi}{5}s\)
Lúc đó có điện trường, lúc đó vật có O là vị trí cân bằng có li độ x với \(\left | x \right | = OO’\) và có vận tốc \(V = \omega .OO’\)
Gọi A là biện độ của con lắc sau khi ngắt điện trường
\(A^2 = x^2 + \frac{V^2}{\omega ^2} = \sqrt{2}OO’ \rightarrow V_{max}= \omega .A = 50\sqrt{2}\)
