Con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài 1,63 m và quả cầu có khối lượng 200g mang điện tích
Con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài 1,63 m và quả cầu có khối lượng 200g mang điện tích \({8.10^{ - 6}}\,\,C\). Đặt con lắc trong điện trường đều có cường độ 5000 V/m hướng thẳng đứng xuống dưới. Lấy \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Muốn con lắc dao động điều hòa với chu kì giống như khi chưa đặt trong điện trường thì phải điều chỉnh sợi dây
Đáp án đúng là: B
Lực điện trường: \({F_d} = qE = ma\)
Gia tốc hiệu dụng: \(\overrightarrow {{g_{HD}}} = \overrightarrow g + \overrightarrow a \)
Chu kì của con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)
Ban đầu chu kì dao động của con lắc là: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)
Đặt con lắc trong điện trường đều có cường độ 5000 V/m hướng thẳng đứng xuống dưới thì con lắc chịu thêm gia tốc:
\(a = \dfrac{{qE}}{m} = \dfrac{{{{8.10}^{ - 6}}.5000}}{{0,2}} = 0,2\left( {m/{s^2}} \right)\) hướng xuống
Gia tốc hiệu dụng tác dụng lên con lắc là:
\({g_{HD}} = g + a\)
Chu kì của con lắc lúc này là:
\(T' = 2\pi \sqrt {\dfrac{{l'}}{{{g_{HD}}}}} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{l'}}{{g + a}}} \)
Để chu kì con lắc không thay đổi thì
\(\begin{array}{l}T = T' \Rightarrow \dfrac{l}{g} = \dfrac{{l'}}{{g + a}}\\ \Rightarrow l' = \dfrac{{l.\left( {g + a} \right)}}{g} = \dfrac{{1,63.\left( {10 + 0,2} \right)}}{{10}} = 1,6626\left( m \right)\end{array}\)
Vậy cần tăng chiều dài thêm:
\(\Delta l = l' - l = 1,6626 - 1,63 = 0,0326\left( m \right) = 3,26\left( {cm} \right)\)
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com