Câu hỏi:

18/05/2022 1,681

Cho một con lắc đơn lý tưởng gồm dây treo dài 40 cm và một vật nhỏ khối lượng 150 g được tích điện 3,5.105C . Khi con lắc đang đứng cân bằng trên phương thẳng đứng thì đặt một điện trường đều theo phương ngang có cường độ 4.104V/m . Khi con lắc chuyển động đến vị trí dây treo tạo với phương thẳng đứng góc 60° thì ngắt điện trường. Cho g=10m/s2 và bỏ qua mọi lực cản. Tốc độ cực đại của vật nhỏ sau đó xấp xỉ bằng:

Đáp án chính xác

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

Tải ngay

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án C

Cho một con lắc đơn lý tưởng gồm dây treo dài 40 cm và một vật nhỏ khối (ảnh 1)

Trong trạng thái tự nhiên, vị trí cân bằng của vật nhỏ là O.

Khi đặt điện trường theo phương ngang thì vị trí cân bằng của vật nhỏ chuyển tới vị trí mới là O’ như hình vẽ, lúc này dây treo lệch với phương thẳng đứng một góc θ , ta có: tanθ=FqP=qEmg=3,5.105.4.1040,15.10=0,9333θ=43° .

Gia tốc trọng trường hiệu dụng khi đó là: ghd=gcosθ=10cos43°=13,67m/s2 .

Lúc này O’ là vị trí cân bằng và O là vị trí biên của dao động nên biên độ góc của dao động là α0=θ=43°

Khi dây treo tạo với phương thẳng đứng góc 60° thì góc lệch so với vị trí cân bằng mới O’ là α'=60°43°=17° , đây chính là ly độ góc của dao động.

Áp dụng bảo toàn cơ năng đối với vị trí cân bằng mới O’ ta có: mghdl1cosα0=mghdl1cosα'+mv22v=2ghdlcosα'cosα0 .

Thay số vào được: v=2.13,67.0,4cos17°cos43°=1,568m/s .

Khi đột ngột ngắt điện trường thì vị trí cân bằng quay trở lại O, lúc đó ly độ góc là α=60°  và tốc độ vật nhỏ là v=1,568m/s , áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:

mvmax22=mgl1cosα+mv22vmax=v2+2gl1cosα=1,5682+2.10.0,4.1cos60°2,54m/s.

Bình luận


Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Trên một sợi dây đàn hồi căng ngang, dài 120 cm, hai đầu cố định đang có sóng dừng ổn định với phương dao động là phương thẳng đứng. Người ta quan sát thấy chỗ rộng nhất của bụng sóng trên phương dao động có bề rộng là 4a. Biết rằng khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên dây dao động cùng pha và có cùng biên độ bằng a là 20 cm. Số bụng sóng trên dây là:

Xem đáp án » 18/05/2022 5,911

Câu 2:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng 100 N/m và khối lượng không đáng kể, khối lượng vật nhỏ bằng 400 g. Từ vị trí cân bằng, đưa vật nhỏ theo phương thẳng đứng xuống dưới tới vị trí lò xo giãn 12 cm rồi buông nhẹ cho dao động điều hòa. Lấy g=10m/s2=π2. Trong một chu kỳ dao động, thời gian lực đàn hồi tác dụng vào điểm treo ở đầu trên cao của lò xo cùng chiều với hợp lực tác dụng lên vật nhỏ là:

Xem đáp án » 18/05/2022 4,696

Câu 3:

Tại sao để có thể xảy ra phản ứng nhiệt hạch cần phải có nhiệt độ cao hàng chục triệu độ?

Xem đáp án » 17/05/2022 3,361

Câu 4:

Khi đi từ không khí vào thủy tinh, năng lượng của photon ánh sáng:

Xem đáp án » 17/05/2022 3,254

Câu 5:

Một sóng cơ học truyền trong môi trường vật chất đàn hồi, đồng nhất và đẳng hướng, từ điểm A đến điểm B, nhận xét nào dưới đây là đúng?

Xem đáp án » 17/05/2022 2,921

Câu 6:

Một vật nhỏ đang dao động điều hòa với chu kỳ bằng 0,4 s và biên độ bằng 3 cm. Trong quá trình dao động, tỉ lệ giữa thời gian dài nhất và thời gian ngắn nhất để vật đi được quãng đường dài 3 cm là:

Xem đáp án » 18/05/2022 2,087

Câu 7:

Để phân biệt âm thanh do các nhạc cụ khác nhau phát ra, người ta dựa vào:

Xem đáp án » 17/05/2022 2,022
Vietjack official store
Đăng ký gói thi VIP

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

  • Được thi tất cả các đề của các lớp có trên Khoahoc.vietjack.com
  • Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao.
  • Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm.
  • Hỏi bài tập với đội ngũ chuyên môn cao của chúng tôi.

Đặt mua

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

  • Được thi tất cả các đề của các lớp có trên Khoahoc.vietjack.com
  • Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao.
  • Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm.
  • Hỏi bài tập với đội ngũ chuyên môn cao của chúng tôi.

Đặt mua

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

  • Được thi tất cả các đề của các lớp có trên Khoahoc.vietjack.com
  • Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao.
  • Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm.
  • Hỏi bài tập với đội ngũ chuyên môn cao của chúng tôi.

Đặt mua

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

  • Siêu tiết kiệm - Được thi tất cả các đề của các lớp có trên Khoahoc.vietjack.com
  • Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng, Vận dụng cao.
  • Luyện chuyên sâu, rèn tốc độ với trọn bộ đề thi thử, đề minh họa, chính thức các năm.
  • Hỏi bài tập với đội ngũ chuyên môn cao của chúng tôi.

Đặt mua