Câu hỏi:

12/04/2022 443

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 120g được tích điện $q = 2, {16.10}^{- 4} C .$ Lò xo không dẫn điện, vật cô lập về điện. Chọn gốc O tại vị trí cân bằng của vật, trục Ox thẳng đứng hướng lên. Cho vật dao động điều hòa với phương trình $x = 5. \cos (4 π t - \frac{π}{3}) c m .$ Lấy g = 10 m/s², $π^{2}$ = 10. Ngay khi vật đi hết quãng đường 173,5 cm tính từ thời điểm t = 0, người ta thiết lập một điện trường đều có vectơ cường độ điện trường $\vec{E}$ thẳng đứng hướng xuống, E = 2.10³ V/m trong thời gian 1,375s rồi ngắt điện trường. Biên độ dao động của vật sau khi ngắt điện trường gần đúng bằng.

A. 7,36 cm.

B. 6,76 cm.

C. 4,82 cm.

D. 5,26 cm.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (34 đề) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Áp dụng VTLG và công thức độc lập với thời gian: $x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}} = A^{2}$

Khi áp điện trường vào thì lò xo dãn thêm một đoạn: $q . E = k . Δ l \Rightarrow Δ l = \frac{q . E}{k} = \frac{q . E}{m . ω^{2}}$

Vị trí cân bằng của lò xo lệch đi một đoạn $Δ l,$ xác định tọa độ và vận tốc của vật ở đó để xác định biên độ dao động mới.

Khi ngắt điện trường, vị trí cân bằng trở về vị trí ban đầu, tại thời điểm ngắt điện trường, xác định tọa độ và vận tốc của vật ở vị trí đó để xác định biên độ dao động mới.

Lời giải:

Vật dao động điều hòa với phương trình: $x = 5. \cos (4 π t - \frac{π}{3}) c m,$

$\Rightarrow \{\begin{cases} A = 5 c m \\ ω = 4 π (r a d / s) \Rightarrow T = \frac{2 π}{ω} = \frac{2 π}{4 π} = 0, 5 s \end{cases}$

Ban đầu vật ở vị trí có li độ $x = 2, 5 c m$ đang chuyển động theo chiều dương.

Khi vật đi quãng đường: $173, 5 c m = 2, 5 + 17.10 + 1$

VTLG cho ta vị trí ban đầu và vị trí t.

Tại M thì vẫn đang có vận tốc là: $v = \sqrt{ω^{2} . (A^{2} - x^{2})} = \sqrt{{(4 π)}^{2} . (5^{2} - 4^{2})} = 12 π (c m / s)$

Tại vị trí này, thiết lập điện trường. Lực điện trường làm lò xo dãn thêm một đoạn $Δ l$

$q E = k . Δ l \Rightarrow Δ l = \frac{q E}{k} = \frac{2, {16.10}^{- 4} {.2.10}^{3}}{0, 12. {(4 π)}^{2}} = 2, {25.10}^{- 2} m = 2, 25 c m$

Vậy vị trí cân bằng lùi xuống dưới một đoạn 2,25 cm. Khi đó vật đang có li độ: $x = - 4 - 2, 25 = - 6, 25 c m$

Biên độ dao động mới lúc này là: $A' = \sqrt{x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}} = \sqrt{{(- 4 - 2, 25)}^{2} + {(\frac{12 π}{4 π})}^{2}} = 6, 93 c m$

Thời gian thiết lập điện trường là: $1, 375 s = \frac{11}{4} T = 2 T + \frac{3}{4} T$

Ta có VTLG:

Ta có độ lớn của góc a là: $a = \arccos \frac{4}{5} = 36, 87^{0}$

Vậy góc $b = 90^{0} - a = 53^{0} 7'$

Li độ của vật khi đó là: $x = A' . \cos b = 4, 158 c m$

Vận tốc của vật khi đó là: $v = \sqrt{ω^{2} . (A^{2} - x^{2})} = 22, 176 π c m / s$

Lúc này ngừng tác dụng lực điện, vị trí cân bằng của vật trở về vị trí ban đầu, nên li độ của vật lúc này là:

$x' = 4, 158 - 2, 25 = 1, 908 c m$

Biên độ của vật là: $A'' = \sqrt{x'^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}} = \sqrt{1, 908^{2} + {(\frac{22, 176 π}{4 π})}^{2}} = 5, 863 c m$

Vậy gần nhất với giá trị biên độ này là 5,26 cm.

Chọn D.

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, bộ phận nào sau đây ở máy phát thanh dùng để biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số ?

A. Mạch biến điệu.

B. Anten phát.

C. Micrô.

D. Mạch khuếch đại.

Lời giải

Phương pháp:

* Sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản:

1.Micrô thiết bị biến âm thanh thành dao động điện âm tần

2. Mạch phát sóng điện từ cao tần: tạo ra dao động cao tần (sóng mang)

3. Mạch biến điệu: trộn sóng âm tần với sóng mang

4. Mạch khuếch đại: tăng công suất (cường độ) của cao tần

5. Anten: phát sóng ra không gian.

* Sơ đồ khối của một máy thu thanh vô tuyến đơn giản:

1. Anten thu: thu sóng để lấy tín hiệu

2. Mạch khuếch đại điện từ cao tần.

3. Mạch tách sóng: tách lấy sóng âm tần

4. Mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần: tăng công suất (cường độ) của âm tần

5. Loa: biến dao động âm tần thành âm thanh

Lời giải:

Trong máy phát thanh vô tuyến, bộ phận micro biến dao động âm thành dao động điện cùng tần số.

Chọn C.

Câu 2

Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có

A. cùng số prôtôn, khác số nuclôn.

B. cùng số nuclôn, khác số nơtron.

C. cùng số nuclôn, khác số prôtôn.

D. cùng số nơtron, khác số prôtôn.

Lời giải

Phương pháp:

Các hạt nhân đồng vị là các hạt có cùng số proton nhưng khác số nơtron. Tức là cùng số Z nhưng khác số A.

Lời giải:

Các hạt nhân đồng vị là các hạt có cùng số proton nhưng khác số nơtron, do đó khác số nuclon.

Tức là cùng số Z nhưng khác số A.

Chọn A.

Câu 3

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình dao động là $x = A . c o s (ω t + φ) .$ Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật, cơ năng của con lắc là

A. $k A^{2}$

B. $k A$

C. $\frac{1}{2} k A$

D. $\frac{1}{2} k A^{2}$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây ở cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp tương ứng là N₁, N₂. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U₁ thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U₂. Tìm công thức đúng

A. $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{2}}{N_{1}}$

B. $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}}$

C. $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1} + N_{2}}{N_{2}}$

D. $\frac{U_{2}}{U_{1}} = \frac{N_{1} + N_{2}}{N_{2}}$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s², đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa li độ góc $α$ và thời gian như hình vẽ. Lấy $π^{2}$ = 10, tốc độ lớn nhất của con lắc gần đúng bằng

A. 2,53 m/s.

B. 0,023 m/s.

C. 0,46 m/s.

D. 1,27 m/s.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Hiện tượng quang điện trong xảy ra đối với

A. kim loại.

B. chất điện môi.

C. chất quang dẫn.

D. Chất điện phân

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Cho độ hụt khối của hạt nhân $_{18}^{37}$ Ar là 0,3402u. Biết lu = 931,5 MeV/c², năng lượng liên kết của hạt nhân $_{18}^{37}$ Ar là

A. 11,5672 MeV.

B. 437,9888 MeV.

C. 8,5648MeV.

D. 316,8963 MeV.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, bộ phận nào sau đây ở máy phát thanh dùng để biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số ?

Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình dao động là x=A.cosωt+φ. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật, cơ năng của con lắc là

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa li độ góc α và thời gian như hình vẽ. Lấy π2 = 10, tốc độ lớn nhất của con lắc gần đúng bằng

Hiện tượng quang điện trong xảy ra đối với

Cho độ hụt khối của hạt nhân 1837Ar là 0,3402u. Biết lu = 931,5 MeV/c2, năng lượng liên kết của hạt nhân 1837Ar là

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình dao động là $x = A . c o s (ω t + φ) .$ Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật, cơ năng của con lắc là

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s², đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa li độ góc $α$ và thời gian như hình vẽ. Lấy $π^{2}$ = 10, tốc độ lớn nhất của con lắc gần đúng bằng

Cho độ hụt khối của hạt nhân $_{18}^{37}$ Ar là 0,3402u. Biết lu = 931,5 MeV/c², năng lượng liên kết của hạt nhân $_{18}^{37}$ Ar là