Câu hỏi:

18/05/2022 1,765

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:

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.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án A

Trên một sợi dây đàn hồi căng ngang, dài 120 cm, hai đầu cố định đang có (ảnh 1)

Do chỗ rộng nhất của bụng sóng trên phương dao động là 4a nên biên độ dao động tại bụng sóng là 2a, ứng với vị trí điểm B trên hình.

Hai điểm dao động với cùng biên độ a, cùng pha, và gần nhau nhất ứng với hai điểm M và điểm N trên hình, thuộc cùng một bó sóng. Khoảng cách MN=λ3=20cmλ=60cm.

Do hai đầu dây cố định nên trùng vị trí của hai nút sóng.

Gọi k là số bụng sóng trên dây ta có độ dài dây là l=kλ2k=2.lλ=2.12060=4 .

Vậy trên dây có 4 bụng sóng.

Câu 2

Lời giải

Đáp án B

Do các hạt nhân đều mang điện tích dương nên lực đẩy Cu-lông ngăn cản chúng tiến lại rất gần nhau đến khoảng cách mà lực hạt nhân có thể phát huy tác dụng. Do đó, điều kiện để xảy ra phản ứng nhiệt hạch là cần có nhiệt độ cao hàng chục triệu độ để các hạt nhân có động năng đủ lớn, thắng được lực đẩy Cu-lông giữa các hạt nhân.

Câu 4

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

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

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