Một con lắc đơn gồm quả cầu có khối lượng m=500g mang điện tích

Câu hỏi :

Một con lắc đơn gồm quả cầu có khối lượng m=500g mang điện tích q=0,5.107C được treo bằng một sợi dây không dãn cách điện, khối lượng không đáng kể, chiều dài 85cm trong điện trường đều có E=3.106V/m (E có phương nằm ngang). Ban đầu quả cầu đứng yên ở vị trí cân bằng. Người ta đột ngột đổi chiều đường sức điện trường nhưng vẫn giữ nguyên độ lớn của E. Lấy g=10m/s2Chu kỳ và biên độ dao động của quả cầu là:

A. 1,8311s; 14,4cm

B. 1,8113s; 3,4cm

C. 1,8311s; 3,4cm

D. 1,8351s; 14,4cm

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Đáp án C

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: tanα=FP=qEmg=0,5.107.2.1060,5.10=0,02α=0,02rad

Khi đột ngột đổi chiều điện trường nhưng giữ nguyên cường độ thì con lắc dao động quanh vị trí cân bằng mới là điểm C, giữa A và B với biên độ góc 2α.

Con lắc dao động trong trọng trường hiệu dụng là:

g=g2+qEm2=10,008m/s2

Chu kỳ của con lắc là:

T=2π1g'=2π0,8510,008=1,8311s

Biên độ của con lắc là: S0=1.2α=85.2.0,02=3,4cm

Copyright © 2021 HOCTAP247