Một con lắc lò xo gồm quả cầu nhỏ khối lượng 200 g mang điện tích 5 µC và lò xo có độ cứng 50 N/m có thể dao động trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Tại thời điểm ban đầu t = 0 người ta kéo vật tới vị trí lò xo dãn 4 cm rồi thả nhẹ; đến thời điểm 0,2 s người ta thiết lập điện trường đều không đổi trong thời gian 0,2 s, biết điện trường đều nằm ngang dọc trục lò xo hướng ra xa điểm cố định và có cường độ là $10^{5}$ V/m. Lấy g = 10 =${\pi ^2}$ $m/s^2$. Trong quá trình dao động thì tốc độ cực đại quả cầu đạt được là

Một con lắc lò xo gồm quả cầu nhỏ khối lượng 200 g mang điện tích 5 µC và lò xo có độ cứng 50 N/m có thể dao động trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Tại thời điểm ban đầu t = 0 người ta kéo vật tới vị trí lò xo dãn 4 cm rồi thả nhẹ; đến thời điểm 0,2 s người ta thiết lập điện trường đều không đổi trong thời gian 0,2 s, biết điện trường đều nằm ngang dọc trục lò xo hướng ra xa điểm cố định và có cường độ là $10^{5}$ V/m. Lấy g = 10 =${\pi ^2}$ $m/s^2$. Trong quá trình dao động thì tốc độ cực đại quả cầu đạt được là

A. 35π cm/s

B. 30π cm/s.

C. 25π cm/s

D. 20π cm/s .

Hướng dẫn

Theo đề bài, vật tới B thì thiết lập điện trường $OA=OB=4(cm)$
Thiết lập điện trường nên vị trí cân bằng bị lệch $\text{OO}’=\frac{qE}{k}=0,01(m)=1(cm)$
Trong 0,2(s) có điện trường biên độ dao động là $O’B=BO+\text{OO}’=4+1=5(cm)$
Sau 0,2(s) vật ở tại ví trí C với $O’C=O’B=5(cm)$
Lúc này VTCB về lại O
Biên độ lúc này là $OC=O’C+\text{OO}’=5+1=6(cm)$
Trong quá trình dao động thì tốc độ cực đại quả cầu đạt được là ${{v}_{\max }}=OC.\omega =6.5\pi =30\pi (cm/s)$