Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1m và vật nhỏ có khối lượng 100g, mang điện tích 2.10^-5 C. Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 5.10⁴ V/m. Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trong trường $\vec{g}$ một góc 54^o rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s² . Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ là

Câu 332328: Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1m và vật nhỏ có khối lượng 100g, mang điện tích 2.10^-5 C. Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 5.10⁴ V/m. Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trong trường $\vec{g}$ một góc 54^o rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s² . Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ là

A. 2,87 m/s

B. 0,59 m/s

C. 0,50 m/s

D. 3,41 m/s

Câu hỏi : 332328

Quảng cáo

Phương pháp giải:

Lực điện trường tác dụng lên điện tích F = |q|E

Liên hệ giữa li độ dài và li độ góc trong dao động điều hòa của con lắc đơn: $S=\ell \alpha $

Tần số góc dao động điều hòa của con lắc đơn $\omega =\sqrt{\frac{g'}{\ell }}$

Tốc độ cực đại v_max= ωS₀

Đáp án : B
(0) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
Vị trí cân bằng của vật là vị trí con lắc có hợp lực tác dụng bằng 0. Khi đó dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α

Ta có: $\tan \alpha =\frac{{{F}_{d}}}{P}=\frac{qE}{mg}=\frac{{{2.10}^{-5}}{{.5.10}^{4}}}{0,1.10}=1\Rightarrow \alpha ={{45}^{0}}$

Biên độ góc của dao động là α₀ = 54⁰ – 45⁰ = 9⁰ = $\frac{9\pi }{180}rad$

$g'=\sqrt{{{g}^{2}}+\frac{{{q}^{2}}{{E}^{2}}}{{{m}^{2}}}}=10\sqrt{2}m/{{s}^{2}}$

Tần số góc của dao động là: $\omega =\sqrt{\frac{g'}{\ell }}=\sqrt{g'}$

Tốc độ dao động cực đại của vật là: v_max = $\omega \ell {{\alpha }_{0}}=\sqrt{g'}.1.\frac{9\pi }{180}=0,59m/s$

Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
- Mẹo : Viết lời giải với bộ công thức đầy đủ tại đây

Xem bình luận

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.