Câu hỏi:
21/07/2024 179
Một lò xo nhẹ được gắn thẳng đứng trên mặt sàn nằm ngang. Đầu trên lò xo được gắn cách điện với một quả cầu sắt nhỏ có khối lượng 15 g và điện tích 1 μC. Theo phương thẳng đứng và ở phía trên so với quả cầu sắt có treo một quả cầu thủy tinh nhỏ có khối lượng 50 g và điện tích 1 μC bằng một sợi dây nhẹ khối lượng không đáng kể. Khi quả cầu ở vị trí cân bằng chúng cách nhau 20 cm. Nâng quả cầu sắt lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ để nó dao động. Để sợi dây treo quả cầu thủy tinh luôn căng thì độ cứng nhỏ nhất của lò xo gần nhất với giá trị nào sau đây?
Một lò xo nhẹ được gắn thẳng đứng trên mặt sàn nằm ngang. Đầu trên lò xo được gắn cách điện với một quả cầu sắt nhỏ có khối lượng 15 g và điện tích 1 μC. Theo phương thẳng đứng và ở phía trên so với quả cầu sắt có treo một quả cầu thủy tinh nhỏ có khối lượng 50 g và điện tích 1 μC bằng một sợi dây nhẹ khối lượng không đáng kể. Khi quả cầu ở vị trí cân bằng chúng cách nhau 20 cm. Nâng quả cầu sắt lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ để nó dao động. Để sợi dây treo quả cầu thủy tinh luôn căng thì độ cứng nhỏ nhất của lò xo gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 10 N/m.
B. 5 N/m.
B. 5 N/m.
C. 8 N/m.
D. 6 N/m.
D. 6 N/m.
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Tại vtcb thì lực điện \(F = {9.10^9}.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{{{\left( {{{10}^{ - 6}}} \right)}^2}}}{{0,{2^2}}} = 0,225N\)
Để dây luôn căng thì \[{F_{\max }} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{{\left( {0,2 - \Delta {l_0}} \right)}^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{{\left( {0,2 - \frac{{F + {m_1}g}}{k}} \right)}^2}}} \le {m_2}g\]
\[ \Rightarrow {9.10^9}.\frac{{{{\left( {{{10}^{ - 6}}} \right)}^2}}}{{{{\left( {0,2 - \frac{{0,225 + 0,015.10}}{k}} \right)}^2}}} \le 0,05.10 \Rightarrow k \ge 5,7N/m\]. Chọn D
Tại vtcb thì lực điện \(F = {9.10^9}.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{{{\left( {{{10}^{ - 6}}} \right)}^2}}}{{0,{2^2}}} = 0,225N\)
Để dây luôn căng thì \[{F_{\max }} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{{\left( {0,2 - \Delta {l_0}} \right)}^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{{\left( {0,2 - \frac{{F + {m_1}g}}{k}} \right)}^2}}} \le {m_2}g\]
\[ \Rightarrow {9.10^9}.\frac{{{{\left( {{{10}^{ - 6}}} \right)}^2}}}{{{{\left( {0,2 - \frac{{0,225 + 0,015.10}}{k}} \right)}^2}}} \le 0,05.10 \Rightarrow k \ge 5,7N/m\]. Chọn D
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Trên một sợi dây đàn hồi AB đang có sóng dừng với hai đầu cố định. Gọi d là khoảng cách từ A đến vị trí cân bằng của điểm bụng xa nó nhất. Khi trên dây có k bụng sóng thì d = 85,5 cm và khi trên dây có k + 3 bụng sóng thì d = 89,0625 cm. Chiều dài sợi dây AB gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trên một sợi dây đàn hồi AB đang có sóng dừng với hai đầu cố định. Gọi d là khoảng cách từ A đến vị trí cân bằng của điểm bụng xa nó nhất. Khi trên dây có k bụng sóng thì d = 85,5 cm và khi trên dây có k + 3 bụng sóng thì d = 89,0625 cm. Chiều dài sợi dây AB gần nhất với giá trị nào sau đây?
Câu 2:
Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với cơ năng W. Tại một thời điểm, động năng của con lắc là 2,85 mJ thì thế năng của con lắc là a. Khi động năng của con lắc là 1,32 mJ thì thế năng của con lắc có thể là
Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với cơ năng W. Tại một thời điểm, động năng của con lắc là 2,85 mJ thì thế năng của con lắc là a. Khi động năng của con lắc là 1,32 mJ thì thế năng của con lắc có thể là
Câu 4:
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang có biên độ bằng 3 cm, cơ năng bằng 0,18 J. Thế năng của vật khi nó đi qua vị trí có li độ x = - 1 cm bằng
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang có biên độ bằng 3 cm, cơ năng bằng 0,18 J. Thế năng của vật khi nó đi qua vị trí có li độ x = - 1 cm bằng
Câu 5:
Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi có bước sóng là λ. Khoảng cách gần nhau nhất giữa vị trí cân bằng của một bụng sóng và một nút sóng là
Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi có bước sóng là λ. Khoảng cách gần nhau nhất giữa vị trí cân bằng của một bụng sóng và một nút sóng là
Câu 6:
Trong sự phản xạ sóng, nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng tới và sóng phản xạ
Trong sự phản xạ sóng, nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng tới và sóng phản xạ
Câu 7:
Sóng cơ truyền trên một sợi dây rất dài với bước sóng λ thì khoảng cách giữa hai đỉnh sóng (gợn sóng lồi) liên tiếp là
Sóng cơ truyền trên một sợi dây rất dài với bước sóng λ thì khoảng cách giữa hai đỉnh sóng (gợn sóng lồi) liên tiếp là
Câu 8:
Trên một sợi dây đàn hồi có chiều dài 78 cm với hai đầu cố định đang có sóng dừng với bước sóng 26 cm. Kể cả hai đầu dây, trên dây có số nút sóng là
Trên một sợi dây đàn hồi có chiều dài 78 cm với hai đầu cố định đang có sóng dừng với bước sóng 26 cm. Kể cả hai đầu dây, trên dây có số nút sóng là
Câu 10:
Một sóng cơ hình sin có tần số f lan truyền trong một môi trường với tốc độ v. Bước sóng của sóng này là
Một sóng cơ hình sin có tần số f lan truyền trong một môi trường với tốc độ v. Bước sóng của sóng này là
Câu 11:
Một con lắc đơn có dây dài \(\ell \) và vật nặng khối lượng m dao động điều hòa với biên độ góc nhỏ ở nơi có gia tốc rơi tự do g. Tại một thời điểm, li độ cong của con lắc là s. Đại lượng \(F = - \frac{{mg}}{\ell }s\) được gọi là
Một con lắc đơn có dây dài \(\ell \) và vật nặng khối lượng m dao động điều hòa với biên độ góc nhỏ ở nơi có gia tốc rơi tự do g. Tại một thời điểm, li độ cong của con lắc là s. Đại lượng \(F = - \frac{{mg}}{\ell }s\) được gọi là
Câu 13:
Trong dao động điều hòa, đại lượng không biến thiên điều hòa theo thời gian là
Trong dao động điều hòa, đại lượng không biến thiên điều hòa theo thời gian là
Câu 14:
Một lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m nằm ngang, một đầu gắn chặt vào tường còn đầu kia gắn với vật nặng khối lượng 100 g. Ban đầu, vật nặng mang điện tích q = 2.10-6 C nằm cân bằng trên mặt phẳng nằm ngang trong một điện trường đều có cường độ điện trường hướng dọc theo trục của lò xo (có xu hướng làm cho lò xo dãn) và có độ lớn E = 3.106 V/m. Vật nhỏ cách điện với lò xo và bỏ qua mọi ma sát. Đột ngột cường độ điện trường bị giảm đi 3 lần nhưng vẫn giữ nguyên hướng, vật nhỏ dao động trên mặt sàn nằm ngang. Tốc độ trung bình của vật kể từ khi giảm cường độ điện trường đến vị trí lò xo không biến dạng là
Một lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m nằm ngang, một đầu gắn chặt vào tường còn đầu kia gắn với vật nặng khối lượng 100 g. Ban đầu, vật nặng mang điện tích q = 2.10-6 C nằm cân bằng trên mặt phẳng nằm ngang trong một điện trường đều có cường độ điện trường hướng dọc theo trục của lò xo (có xu hướng làm cho lò xo dãn) và có độ lớn E = 3.106 V/m. Vật nhỏ cách điện với lò xo và bỏ qua mọi ma sát. Đột ngột cường độ điện trường bị giảm đi 3 lần nhưng vẫn giữ nguyên hướng, vật nhỏ dao động trên mặt sàn nằm ngang. Tốc độ trung bình của vật kể từ khi giảm cường độ điện trường đến vị trí lò xo không biến dạng là
Câu 15:
Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau. Khi li độ của hai dao động thành phần là x1 và x2 thì li độ của dao động tổng hợp là
Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau. Khi li độ của hai dao động thành phần là x1 và x2 thì li độ của dao động tổng hợp là
Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 40cm/s. Gọi M là một điểm thuộc mặt chất lỏng, nằm trên đường Ax vuông góc với AB cách A một đoạn ngắn nhất mà phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại. Khoảng cách AM là
không đổi và vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự: điện trở R, tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L= L1 thì điện áp giữa hai đầu cuộn dây là 
. Khi L=L2 thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chứa R và C là 
Giá trị của gần nhất giá trị nào sau đây