Câu hỏi: Hai vật nhỏ I và II có cùng khối lượng 1 kg, được nối với nhau bằng sợi dây mảnh, nhẹ, không dẫn điện. Vật II được tích điện .Vật I không nhiễm điện được gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Hệ được đặt nằm ngang trên một bản nhẵn trong điện trường đều có cường độ điện trường V/m hướng dọc theo trục lò xo. Ban đầu hệ nằm yên, lò xo bị giãn. Lấy . Cắt dây nối hai vật, khi vật I có tốc độ bằng cm/s lần đầu tiên thì vật II có tốc độ gần nhấtvới giá trị nào sau đây?
A. 10 cm/s
B. 10,5 cm/s
C. 5,2 cm/s
D. 19,2 cm/s
A. 10 cm/s
B. 10,5 cm/s
C. 5,2 cm/s
D. 19,2 cm/s
Phương pháp:
Ta có biểu thức
Sau khi đốt cháy dây nối I và II, vật I dao động với biên độ , còn vật II chuyển động có gia tốc dưới tác dụng của lực điện.
Phương trình dao động và vận tốc của vật là:
với tốc độ góc là
Vậy II có gia tốc và phương trình vận tốc là:
Lời giải:
Ta có hình vẽ:
Ban đầu, lò xo dãn, chứng tỏ vecto cường độ điện trường cùng hướng với trục Ox như hình.
Ta có biểu thức:
Sau khi đốt cháy dây nối I và II, vật I dao động với biên độ , còn vật II chuyển động có gia tốc dưới tác dụng của lực điện.
Tốc độ góc của vật I là:
Phương trình dao động vàvận tốc của vật I là:
Khi vật I có vận tốc cm/s ta có:
Vì t > 0 nên lần đầu tiên vật I có vận tốc cm/s từ khi chuyển động ứng với:
Vậy II có gia tốc và phương trình vận tốc là:
Tốc độ này gần nhất với 10,5 cm/s.
Ta có biểu thức
Sau khi đốt cháy dây nối I và II, vật I dao động với biên độ
Phương trình dao động và vận tốc của vật là:
Vậy II có gia tốc và phương trình vận tốc là:
Lời giải:
Ta có hình vẽ:
Ban đầu, lò xo dãn, chứng tỏ vecto cường độ điện trường cùng hướng với trục Ox như hình.
Ta có biểu thức:
Sau khi đốt cháy dây nối I và II, vật I dao động với biên độ
Tốc độ góc của vật I là:
Phương trình dao động vàvận tốc của vật I là:
Khi vật I có vận tốc
Vì t > 0 nên lần đầu tiên vật I có vận tốc
Vậy II có gia tốc và phương trình vận tốc là:
Tốc độ này gần nhất với 10,5 cm/s.
Đáp án B.