Một con lắc đơn có quả nặng là một quả cầu bằng kim loại thực hiện dao động nhỏ với ma

Câu hỏi số 219986:

Vận dụng

Một con lắc đơn có quả nặng là một quả cầu bằng kim loại thực hiện dao động nhỏ với ma sát không đáng kể. Chu kì của con lắc là T₀ tại một nơi g = 10 m/s². Con lắc được đặt trong điện trường đều, vecto cường độ điện trường có phương thẳng đứng và hướng xuống dưới. Khi quả cầu mang điện tích q₁ thì chu kì con lắc là T₁ = 3T₀. Khi quả cầu mang điện tích q₂ thì chu kì con lắc là T₂= 3T₀/5. Tỉ số \({{{q_1}} \over {{q_2}}}\) bằng:

A. 0,5

B. -0,5

C. -1

D. 1

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:219986

Phương pháp giải

Lực tác dụng lên con lắc đơn là tổng hợp của trọng lực và lực điện trường.

Vận dụng công thức sự phụ thuộc của chu kì vào gia tốc g trong mỗi trường hợp có điện trường tác dụng.

Tính độ lớn của từng điện tích q₁và q₂

Giải chi tiết

Ta có tỉ số: \({{{T_1}} \over {{T_0}}} = \sqrt {{{{g_0}} \over {{g_1}}}} = 3\)

Nhận thấy g₁ nhỏ hơn giá trị g₀ nên giá trị hợp lực tác dụng vào con lắc đơn sẽ giảm tức là lực điện trường F ngược hướng với trọng lực P, đồng thời lực điện cũng ngược chiều cường độ điện trường E. Vậy điện tích q₁ mang dấu âm.

Ta có : \({g_1} = {{{g_0}} \over 9} \Rightarrow {F_1} = {1 \over 9}P = P - {F_d} \Rightarrow {F_d} = {8 \over 9}P \Rightarrow {q_1} = {{8m.{g_0}} \over {9E}}\)

Tương tự ta làm với trường hợp q₂: \({{{T_2}} \over {{T_0}}} = \sqrt {{{{g_0}} \over {{g_2}}}} = {3 \over 5}\)

Nhận thấy giá trị g₂ lớn hơn giá trị g₁nên giá trị hợp lực tác dụng vào con lắc đơn sẽ tăng tức là lực điện trường F_đ cùng hướng với trọng lực P, đồng thời lực điện trường cũng cùng hướng với cường độ điện trường E. Vậy điện tích q₂ mang dấu dương.

Ta có: \({g_2} = {{25{g_0}} \over 9} \Rightarrow {F_2} = {{25} \over 9}P = P + {F_d} \Rightarrow {F_d} = {{16} \over 9}P \Rightarrow {q_2} = {{16m.{g_0}} \over {9E}}\)

Vậy cuối cùng ta có tỉ số : q₁/q₂ = -1/2

Chọn B

Chú ý khi giải

Học sinh cần phải chú ý đến dấu của điện tích vì khi tính theo công thức ta chỉ xét đến độ lớn của nó, vì vậy phải từ nhận xét để xác định dấu cua điện tích để có đáp án chính xác.

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.