Một con lắc đơn gồm một quả cầu kim loại khối lượng 10g buộc vào một sợi dây mảnh,

Câu hỏi số 557107:

Vận dụng

Một con lắc đơn gồm một quả cầu kim loại khối lượng 10g buộc vào một sợi dây mảnh, nhẹ, cách điện, sợi dây có hệ số nở dài \({2.10^{ - 5}}{K^{ - 1}}\). Con lắc dao động điều hòa trong điện trường đều hướng thẳng đứng từ trên xuống có độ lớn \(9800\left( {V/m} \right)\), tại nơi có gia tốc trọng trường \(9,8m/{s^2}\). Nếu tăng nhiệt độ thêm \({10^0}C\) và truyền điện tích q cho quả cầu thì chu kì dao động điều hòa của con lắc không đồi. Điện tích q của quả cầu là

A. \( - 20nC\)

B. \(20nC\)

C. \( - 2nC\)

D. \(2nC\)

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:557107

Phương pháp giải

Chu kì dao động: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

Lực điện: \(\overrightarrow F = q\overrightarrow E \)

Giải chi tiết

Chu kì dao động: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

Ban đầu: \(l,g\)

Khi tăng nhiệt độ và truyền điện tích q cho quả cầu:

\(\left\{ \begin{array}{l}l' = l.\left( {1 + \alpha .\Delta t} \right)\\g' = g + \dfrac{{qE}}{m}\end{array} \right.\)

Chu kì dao động không đổi, ta suy ra: \(\dfrac{l}{g} = \dfrac{{l'}}{{g'}}\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{1}{g} = \dfrac{{1 + \alpha .\Delta t}}{{g + \dfrac{{qE}}{m}}} \Leftrightarrow \dfrac{1}{{9,8}} = \dfrac{{1 + {{2.10}^{ - 5}}.10}}{{9,8 + \dfrac{{q.9800}}{{0,01}}}}\)

\( \Rightarrow q = {2.10^{ - 9}}C = 2nC\)

Đáp án cần chọn là: D

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.