Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100 g, mang điện q=+2μC và lo xo nhẹ cách điện có độ cứng 100 N/m được đặt trên mặt phẳng nằm ngang cách điện, không ma sát. Hệ thống đặt trong một điện trường đều nằm ngang dọc theo trục của lò xo có hướng theo chiều từ đầu cố định đến đầu gắn vật, độ lớn cường độ điện trường biến đổi theo thời gian được biểu diễn như hình vẽ. Lấy π2=10. Vào thời điểm ban đầu (t = 0) vật được thả nhẹ tại vị trí lò xo giãn một đoạn 5 cm. Tính từ lúc thả đến khi lò xo ...

Đáp án C

ω=km=10π rad/s⇒T=0,2s

Khi có điện trường VTCB của vật dịch sang bên phải đoạn: OO'=Fk=qEk=1cm

Chọn trục Ox có chiều dương hướng cùng chiều điện trường, gốc tọa độ O tại VTCB O lúc chưa có điện trường. Khi đó vị trí vân bằng O’ khi có điện trường có tọa độ xO'=1cm. Lò xo có chiều dài tự nhiên khi vật qua O.

Ban đầu vật đang ở biên dương lần 1 tại x = 5cm.

+ 0,1s đầu tiên = T2, E ≠ 0, vật dđ đh quanh vtcb O’, với biên độ 4cm → quãng đường đi được là 8cm, sang biên âm lần 1 tại x = −3cm, qua O lần 1.

+ 0,1s tiếp theo =  T2, E ≠ 0, vật dđ đh quanh vtcb O, với biên độ 3cm → quãng đường đi được là 6cm, sang biên dương lần 2 tại x = 3cm; qua O lần 2.

+ tiếp theo, E ≠ 0, vật dđ đh quanh vtcb O’, với biên độ 2cm, khi qua O lần 3 vật đi được quãng đường 3cm.

Như vậy, tổng quãng đường vật đi được là

S = 8 + 6 + 3 = 17cm.