Question

[Hoàng Đức Long]

Một con lắc lò xo được treo thẳng đứng gồm : lò xo nhẹ có độ cứng k = 60N/m, một quả cầu nhỏ khối lượng m = 150g và mang điện tích q = 6.10^-5 (C). Coi quả cầu nhỏ là hệ cô lập về điện. Lấy g = 10 m/s². Đưa quả cầu nhỏ theo phương dọc trục lò xo đến vị trí lò xo không biến dạng rồi truyền cho nó một vận tốc ban đầu có độ lớn  theo phương thẳng đứng hướng xuống, con lắc dao động điều hòa. Chọn gốc thời gian là lúc quả cầu nhỏ được truyền vận tốc. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Sau khoảng thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm ban đầu quả cầu nhỏ đi qua vị trí có động năng bằng ba lần thế năng, một điện trường đều được thiết lập có hướng thẳng đứng xuống dưới và có độ lớn E = 2.10⁴ V/m. Sau đó, quả cầu nhỏ dao động điều hòa với biên độ bằng bao nhiêu ?

A.  19 cm

B.  20 cm

C.  21 cm

D.  18 cm

Answer 1

[Vũ Thành Nam]

Giải thích: Đáp án A

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về con lắc lò xo chịu thêm tác dụng của lực điện

Sử dụng hệ ̣thức độc lập theo thời gian của x và v

Cách giải:

Biên độ lúc đầu 

Khi có điện trường VTCB lúc này là O_m con lắc bị dịch xuống một đoạn: 

Tại vị trí 0,5A bắt đầu thiết lập E li độ lúc này là: