Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi

Con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài 1,63 m và quả cầu có khối lượng 200g mang điện tích

Câu hỏi số 618536:
Vận dụng

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

Phương pháp giải

Lực điện trường: \({F_d} = qE = ma\)

Gia tốc hiệu dụng: \(\overrightarrow {{g_{HD}}}  = \overrightarrow g  + \overrightarrow a \)

Chu kì của con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

Giải chi tiết

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:

\(\Delta l = l' - l = 1,6626 - 1,63 = 0,0326\left( m \right) = 3,26\left( {cm} \right)\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com