-
Câu hỏi:
Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng 250g mang điện tích 10-7C được treo vào sợi dây mảnh cách điện có chiều dài 90 cm trong điện trường đều nằm ngang có cường độ E = 2.106 V/m. Khi quả cầu đang nằm yên ở vị trí cân bằng, người ta đột ngột đổi chiều điện trường thì con lắc dao động điều hòa. Cho g = 10 m/s2 . Tốc độ cực đại của quả cầu sau khi đổi chiều điện trường có giá trị gần bằng
- A. 24 cm/s
- B. 55 cm/s
- C. 40 cm/s
- D. 48 cm/s
Đáp án đúng: D
Khi con lắc cân bằng trong điện trường đều có phương nằm ngang, vị trí A của con lắc có dây treo hợp với phương thẳng đứng góc \(\alpha\) với
\(tan\alpha =\frac{F}{P}=\frac{qE}{mg}=0,08\Rightarrow \alpha \approx 0,08(rad)\)
Khi đột ngột đổi chiều điện trường nhưng giữ nguyên cường độ thì con lắc dao động quanh VTCB mới là điểm C, giữa A và B với biên độ góc 2\(\alpha\) (Hình vẽ). Con lắc dao động trong trọng trường hiệu dụng
\(g'=\sqrt{g^2+\left ( \frac{qE}{m} \right )^2}=10,032(m/s^2)\)
Chu kỳ của con lắc là \(T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}=1,8819(s)\)
Biên độ của con lắc \(S_0=\widehat{CA}=\l .2\alpha =90.2.0,08=14,4(cm)\)
Tốc độ cực đại \(v_{max}=\frac{2\pi }{T}A=48cm/s\)YOMEDIA
Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng
CÂU HỎI KHÁC VỀ CON LẮC ĐƠN
- Trong bài thực hành đo gia tốc trọng trường của Trái Đất tại phòng thí nghiệm, một học sinh đo được chiều dài của con lắc đơn l = (800 ± 1) mm
- Chu kỳ dao động nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc vào:
- Một con lắc đơn có chiều dài 1 m, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường 10 m/s2
- Một con lắc đơn treo vào trần của một xe . Khi xe chuyển động thẳng biến đổi đều trên đường nằm ngang thì chu kỳ dao động của con lắc so với khi xe đang đứng yên:
- Cho biết gia tốc của sự rơi tự do ở mặt trăng nhỏ hơn trên trái đất 6 lần. Chu kỳ của con lắc thay đổi thế nào khi đưa con lắc từ trái đất lên mặt trăng:
- Một con lắc gồm quả cầu có khối lượng 400g và sợi dây treo không dãn
- Một con lắc đơn treo vào trần của một xe. Khi xe chuyển động thẳng biến đổi đều trên đường nằm ngang thì chu kỳ dao động của con lắc so với khi xe đang đứng yên
- Chu kỳ dao động điều hoà tự do của con lắc đơn không phụ thuộc vào
- T=2s,con lắc thực hiện 100 dao động hết 199 s
- Con lắc đơn chiều dài 4,9m dao động với biên độ nhỏ và chu kì 6,28s. Lấy pi =3,14 gia tốc trọng trường tại nơi đặt con lắc là: