Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang gồm vật nặng có khối lượng m = 1 kg và lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Khi vật nặng của con lắc đi qua VTCB theo chiều dương với tốc độ v= 40 3 cm/s thì xuất hiện điện trường đều có cường độ điện trường E=2. 10 4 V/m và E → cùng chiều dương Ox. Biết điện tích của quả cầu là q=200 μ C. Tính cơ năng của con lắc sau khi có điện trường.
A. 0,032 J.
B. 0,32 J.
C. 0,64 J.
D. 0,064 J.
Đáp án B
Trước khi có lực điện, con lắc đi qua vị trí cân bằng với vận tốc v 0 nên:
Sau khi chịu thêm lực điện trường:
Tại VTCB mới của con lắc:
Khoảng cách giữa VTCB mới và VTCB cũ:
Li độ mới của con lắc:
Do lực điện không làm thay đồi cấu tạo của con lắc và vận tốc của nó tại vị trí mà lực bắt đẩu tác dụng nên:
Biên độ của con lắc sau khi chịu thêm lực điện:
Cơ năng của con lắc sau khi chịu thêm lực điện: