Con lắc đơn có quả cầu nhỏ tích điện âm dao động điều hòa trong điện trường đều có

Câu hỏi số 416478:

Vận dụng

Con lắc đơn có quả cầu nhỏ tích điện âm dao động điều hòa trong điện trường đều có vectơ cường độ điện trường thẳng đứng. Độ lớn lực điện tác dụng lên quả cầu bằng 0,2 trọng lượng của nó. Khi điện trường hướng xuống, chu kì dao động của con lắc là \(\sqrt 3 s\). Khi điện trường hướng lên thì chu kỳ dao động của con lắc là

A. \(2s\)

B. \(5s\)

C. \(2,41s\)

D. \(1,41s\)

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:416478

Phương pháp giải

Lực điện: \(\overrightarrow {{F_d}} = q\overrightarrow E \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}q > 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \, \uparrow \uparrow \,\overrightarrow E \\q < 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \, \uparrow \downarrow \,\overrightarrow E \end{array} \right.\)

Chu kì của con lắc đơn khi chịu thêm tác dụng của điện trường:

\(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{{g_{hd}}}}} = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{g \pm a}}} \)

Với: \(\left\{ \begin{array}{l}{g_{hd}} = g + a \Leftrightarrow \overrightarrow {{F_d}} \downarrow \downarrow \overrightarrow P \\{g_{hd}} = g - a \Leftrightarrow \overrightarrow {{F_d}} \uparrow \downarrow \overrightarrow P \end{array} \right.\)

Giải chi tiết

+ Độ lớn lực điện tác dụng lên quả cầu bằng 0,2 trọng lượng của nó:

\({F_d} = 0,2P \Leftrightarrow ma = 0,2.mg \Rightarrow a = 0,2g\)

+ Khi \(\overrightarrow E \downarrow \, \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \uparrow \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \uparrow \downarrow \overrightarrow P \Rightarrow {g_{hd}} = g - a = 0,8g\)

Chu kì dao động của con lắc: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{{g_{hd}}}}} = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{0,8g}}} \)

+ Khi \(\overrightarrow E \uparrow \, \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \downarrow \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}} \downarrow \downarrow \overrightarrow P \Rightarrow {g_{hd}} = g + a = 1,2g\)

Chu kì dao động của con lắc: \(T' = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{{g_{hd}}}}} = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{1,2g}}} \)

+ Lấy \(\dfrac{{T'}}{T} = \dfrac{{2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{1,2g}}} }}{{2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{0,8g}}} }} \Leftrightarrow \dfrac{{T'}}{{\sqrt 3 }} = \dfrac{{\sqrt 2 }}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow T' = \sqrt 2 s = 1,41s\)

Đáp án cần chọn là: D

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.