Một con lắc đơn, vật treo có khối lượng m = 1 g

Câu hỏi :

Một con lắc đơn, vật treo có khối lượng m = 1 g, được tích điện $\mathrm{q}=2\mathrm{\mu C},$ treo trong điện trường đều giữa hai bản của tụ điện phẳng đặt thẳng đứng, khoảng cách hai bản tụ là 20 cm. Biết tụ có điện dung C = 5 nF, tích điện $\mathrm{Q}=5\mathrm{\mu C}.$ Lấy $\mathrm{g}=10\mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2.$ Tại vị trí cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

Cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện là:  $\mathrm{E}=\frac{\mathrm{U}}{\mathrm{d}}=\frac{\mathrm{Q}}{\mathrm{C}.\mathrm{d}}=\frac{5{.10}^{-6}}{5{.10}^{-9}.0,2}=5000\left(\mathrm{V}/\mathrm{m}\right)$

Lực điện tác dụng lên vật là: ${\mathrm{F}}_{\mathrm{d}}=\mathrm{E}.\mathrm{q}=5000{.2.10}^{-6}=0,01\left(\mathrm{N}\right)$

Góc hợp bởi dây treo và phương thẳng đứng là:  $\mathrm{tan\alpha }=\frac{{\mathrm{F}}_{\mathrm{d}}}{\mathrm{P}}=\frac{{\mathrm{F}}_{\mathrm{d}}}{\mathrm{mg}}=\frac{0,01}{1{.10}^{-3}.10}=1\Rightarrow \mathrm{\alpha }={45}^0$

Chọn đáp án C.