Con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng 100 N/m, vật nhỏ có khối lượng 200g và điện tích 100 μ C Người ta giữ vật sao cho lò xo giãn 4,5 cm, tại t = 0 truyền cho vật tốc độ 25 15 c m / s hướng xuống, đến thời điểm t = 2 12 s người ta bật điện trường đều hướng lên có cường độ 0,12 MV/m. Biên độ dao động lúc sau của vật trong điện trường là
A. 7 cm
B. 18 cm
C. 12,5 cm
D. 13 cm
Đáp án D
Ta có thể chia chuyển động của vật thành các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Vật chuyển động quanh vị trí cân bằng O
+) Tại O lò xo giãn 1 đoạn ∆ l 0 = m g k = 2 c m
+) Tần số góc của dao động ω = k m ≈ 50 π rad / s
+) Biên độ dao động lúc này
+) Sau khoảng thời gian ∆ t = 2 12 s tương ứng với góc quét 150 0 vật đến vị trí cân bằng O. Khi đó tốc độ của vật là v = ω A = 5 π 50 cm / s
Giai đoạn 2: Vật chuyển động quanh vị trí cân bằng O’.
+) Dưới tác dụng của điện trường, vị trí cân bằngcủa vật dịch chuyển xuống dưới vị trí cân bằng cứ một đoạn
OO' = q E k = 12 c m
+) Biên độ dao động của vật lúc này
