Một con lắc đơn gồm sợi dây mảnh dài l=1m, vật có khối lượng \(m = 100\;\sqrt 3 g\)tích điện

Câu hỏi số 327745:

Vận dụng cao

Một con lắc đơn gồm sợi dây mảnh dài l=1m, vật có khối lượng \(m = 100\;\sqrt 3 g\)tích điện q=10^-5 (C). Treo con lắc đơn trong điện trường đều có phương vuông góc với gia tốc trọng trường và có độ lớn E=10⁵V/m. Kéo vật theo chiều của vec tơ điện trường sao cho góc tạo bởi dây treo và bằng 60⁰ rồi thả nhẹ để vật dao động. Lực căng cực đại của dây treo là

A. 3,54 N.

B. 2,14 N.

C. 2,54 N.

D. 1,54 N.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:327745

Phương pháp giải

Phương pháp giải: Sử dụng lí thuyết về con lắc đơn chịu tác dụng của ngoại lực

Giải chi tiết

Cách giải:

VTCB mới của con lắc là VT mà dây treo hợp với phương thẳng đứng góc β sao cho

\(\tan \beta = \frac{{\left| q \right|E}}{{mg}} = \frac{{{{10}^{ - 5}}.10{}^5}}{{100\sqrt 3 {{.10}^{ - 3}}.10}} = \frac{1}{{\sqrt 3 }} = > \beta = {30^{^0}}(rad)\)

Kéo con lắc đơn ra khỏi phương thẳng đứng góc 60⁰ rồi thả nhẹ => CLĐ sẽ dao động với biên độ α₀ = 30⁰.

Gia tốc trọng trường hiệu dụng \({g'} = \sqrt {{g2} + {a^2}} = \sqrt {{g^2} + {g^2}{{\tan }^2}\beta } = \frac{{2g}}{{\sqrt 3 }}\)

Lực căng dây cực đại của con lắc đơn: \({T_{\max }} = mg'(3 - 2\cos {\alpha _0}) = 100\sqrt 3 {.10^{ - 3}}.\frac{{2.10}}{{\sqrt 3 }}(3 - 2cos{30^0}) = 2,54(N)\)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.