Câu hỏi:
Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng 50 g, mang điện tích ({10^{ – 6}}C,) được treo vào sợi dây mảnh, nhẹ, cách điện, không giãn chiều dài 1m. Toàn bộ hệ thống đặt trong điện trường đều nằm ngang, cường độ ({8.10^4}V/m.) Ban đầu dây treo được giữ theo phương thẳng đứng, thả nhẹ cho vật dao động. Lấy ({pi ^2} = 10) và (g = 9,8m/{s^2}.) Khi dây treo lệch góc (4^circ ) so phương thẳng đứng thì tốc độ của vật gần nhất giá trị
Lời giải tham khảo:
Đáp án đúng: B
Vị trí cân bằng khi có điện trường của con lắc lệch so với phương thẳng đứng góc ({alpha _0})
Ta có:
(begin{array}{l}tan {alpha _0} = dfrac{{{F_d}}}{P} = dfrac{{qE}}{{mg}} = dfrac{{{{10}^{ – 6}}{{.8.10}^4}}}{{{{50.10}^{ – 3}}.9,8}}\ Rightarrow {alpha _0} = 9,{27^0}end{array})
Con lắc dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O với biên độ góc ({alpha _0}). Vị trí dây treo thẳng đứng là vị trí biên.
(alpha _0^2 = {alpha ^2} + dfrac{{{v^2}}}{{gl}})
Ta có(left{ begin{array}{l}{alpha _0} = 9,{27^0} = 0,0515pi \alpha = {4^0} = dfrac{pi }{{45}}\l = 1m\g = 9,8end{array} right.) , thay vào biểu thức trên ta suy ra
(left| v right| = 0,4199m/s)
ADSENSE