Đáp án A

+ Tần số góc của dao động: ω = k m = 60 150.10 − 3 = 20 rad/s

Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng Δ l 0 = m g k = 150.10 − 3 .10 60 = 2 , 5 c m

+ Biên độ dao động ban đầu của vật: A = Δ l 0 2 + v 0 ω 2 = 2 , 5 2 + 50 3 20 2 = 5 cm.

Điện trường xuất hiện, vật đang ở vị trí động năng bằng ba lần thế năng, tại vị trí này vật có x = 0,5A = 2,5 cm, v = 3 2 ω A = 50 3 cm/s.

+ Dưới tác dung của điện trường con lắc sẽ dao động điều hòa tại vị trí cân bằng mới O′ nằm dưới vị trí cân bằng cũ một đoạn Δ l = q E k = 6.10 − 5 .2.10 4 60 = 2 cm.

→ So với vị trí cân bằng mới, tại vị thời điểm xảy ra biến cố, vật có x′ = 2,5 – 2 = 0,5 cm, v ' = 3 2 ω A = 50 3 cm/s.

Biên độ dao động mới:  A ' = x ' 2 + v ' ω 2 ⇒ 0 , 5 2 + 50 3 20 2 = 19 cm.

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: 

Đáp án A

∆ l 01   =   m g k   =   2   c m

ω   =   k m   =   10 5 rad/s

∆ l 02   =   m ' g k   =   2 , 5   c m

Tại VTCB sau đó , lò xo giản 2,5 cm , tại thời điểm quả cầu tới biên dưới O lò xo giản 6 cm

=> A' = (6-2,5) = 3,5 cm;  ω 2   =   k m '   =   20  

Vị trí O ban đầu cách VTCB lúc sau 0,5 cm

Đáp án D

+ Trọng lực của quả cầu:  P = mg = 01.10 = 1 N

+ Ta có: P > F nên muốn quả cầu nằm cân bằng thì  khi đó phải có chiều hướng lên và có độ lớn thỏa mãn: 

F d h   +   F   =   P   ⇒ F d h   =   P - F  = 1 - 0.8 = 0,2 N

+ Độ giãn của lò xo tại vị trí bắt đầu thả vật:   ∆ l   =   F d h k   =   0 , 2 40   =   0 . 005   ( m )   =   0 , 5   ( c m )

+ Độ giãn của lò xo tại VTCB:  ∆ l 0   =   m g k   =   1 40   =   0 . 025   ( m )   =   2 , 5   c m

+ Từ hình bên ta có:   A   =   = ∆ l 0   -   ∆ l   =   0 , 025   -   0 , 005   =   0 , 02   m

+ Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên giá treo:

  F d h m a x   =   k ( ∆ l 0   +   A )   =   40 ( 0 , 025   +   0 , 02 )   =   1 , 8   N

+ Do ∆ l 0   >   A  nên lực đàn hồi cực tiểu:

F d h m i n   =   k ( ∆ l 0 - A )   =   40 ( 0 , 025 -   0 , 02 )   =   0 , 2   N

Đáp án D

+ Trọng lực của quả cầu: 

+ Ta có: P>F nên muốn quả cầu nằm cân bằng thì F đh  khi đó phải có chiều hướng lên và có độ lớn thỏa mãn:  

+ Độ giãn của lò xo tại vị trí bắt đầu thả vật:   

+ Độ giãn của lò xo tại VTCB:  

+ Từ hình bên ta có:  

+ Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên giá treo:

+ Do ∆ l 0 >A nên lực đàn hồi cực tiểu: