Một con lắc đơn gồm một quả cầu tích điện q=98*10-8(C) có khối lượng \(\sqrt{ }\)3(g) buộc vào sợi dây mảnh cách điện. Con lắc treo trong điện trường đều có phương nằm ngang với cường độ điện trường 10000(V/m), tại nơi có g=9.8(m/s2). Khi quả cầu ở vị trí cân bằng thì sợi dây lệch với phương thẳng đứng một góc bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về bài toán con lắc đơn chịu tác dụng của lực điện
Cách giải:
F đ = qE = 0,5 N
Do q>0 => vecto F đ cùng chiều vecto E nên: g' = g + F đ m = 14,8 m / s 2
=> Chu kì dao độn nhỏ của con lắc trong điện trường: T' = 2 π l g = 2 s
Chọn đáp án C
a = q E m = 100.10 − 6 .10 4 0 , 1 = 10 và β = 120 o
g b k = g 2 + a 2 − 2 a g cos β = 10 3 T = 2 π 1 g b k = 2 π 1 , 5 10 3 = 1 , 849 s
Đáp án D
Khi con lắc cân bằng trong điện trường đều có phương nằm ngang, vị trí A của con lắc có dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α với:
Khi đột ngột đổi chiểu điện trường nhưng giữ nguyên cường độ thì con lắc dao động quanh VTCB mới là điểm C, giữa A và B với biên độ góc:
Con lắc dao động trong trọng trường hiệu dụng
Tốc độ cực đại của quả cầu sau khi đổi chiều điện trường:
Đáp án D
Khi con lắc cân bằng trong điện trường đều có phương nằm ngang, vị trí A của con lắc có dây treo hợp với phương thẳng đứng góc với: tan α = F p = q E m g = 0 , 08 ⇒ α = 0 , 08 ( r a d )
Khi đột ngột đổi chiểu điện trường nhưng giữ nguyên cường độ thì con lắc dao động quanh VTCB mới là điểm C, giữa A và B với biên độ góc:
α 0 = 2 α = 0 , 16 ( r a d ) ( H i n h v ẽ )
Con lắc dao động trong trọng trường hiệu dụng
g ' = g 2 + q E m 2 = 10 , 032 ( m / s 2 )
Tốc độ cực đại của quả cầu sau khi đổi chiều điện trường:
v 0 = 2 g ' l ( 1 - cos α 0 ) = 2 . 10 , 032 . 0 , 9 . ( 1 - cos 0 , 16 ) = 0 , 48 ( m / s ) = 48 ( c m / s )