Một con lắc đơn có khối lượng quả cầu 200 g, dao động điều hòa với biên độ nhỏ có chu kì

Câu hỏi :

Một con lắc đơn có khối lượng quả cầu 200 g, dao động điều hòa với biên độ nhỏ có chu kì T₀ tại một nơi có gia tốc g = 10 m/s² tích điện cho quả cầu $q=-{4.10}^{-4}C$ rồi cho nó dao dộng điều hòa trong một điện trường đều theo phương thẳng đứng thì thấy chu kì của con lắc tăng lên gấp 2 lần. Vectơ cường độ điện trường có

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Đáp án C

Điều kiện cân bằng của con lắc

$\overrightarrow{T}+\overrightarrow{P}+{\overrightarrow{F}}_d=0$ hay $\overrightarrow{T}+{\overrightarrow{P}}_{bk}=0$ với ${\overrightarrow{P}}_{bk}=\overrightarrow{P}+{\overrightarrow{F}}_d$

Chu kì của con lắc khi đó: $T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g_{bk}}}$ với ${\overrightarrow{g}}_{bk}=\overrightarrow{g}+\frac{q\overrightarrow{E}}{m}$

Áp dụng cho bài toán chu kì con lắc tăng

gấp đôi nghĩa là lực điện phải ngược chiều

với $\overrightarrow{P}\Rightarrow \overrightarrow{E}$ hướng xuống

Lập tỉ số $\frac{T}{T_0}=\sqrt{\frac{g}{g-\frac{qE}{m}}}=2\Rightarrow E=3,{75.10}^3\text{V}/\text{m.}$