Câu hỏi 23

Đáp án đúng: 
Đáp án D
Câu hỏi: 

Con lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng \(1g\) treo vào sợi dây nhẹ, không dãn, tại nơi có \(g = 10m/{s^2}\), trong điện trường đều có vecto cường độ điện trường E nằm ngang, độ lớn \(E = 1000V/m\). Khi vật chưa tích điện, chu kì dao động điều hòa của con lắc là \(T\). Khi con lắc tích điện \(q\), chu kì dao động điều hòa của con lắc là \(0,841T\). Độ lớn điện tích \(q\) là

Phương pháp giải : 

Áp dụng công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

+ Áp dụng bài toán con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực điện

Lời giải chi tiết : 

Ta có:

- Khi con lắc chưa tích điện, chu kì dao động của con lắc \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

- Khi con lắc tích điện, đặt trong điện trường nằm ngang thì nó chịu thêm tác dụng của lực điện

+ \(\overrightarrow E \) có phương ngang =>\(\overrightarrow {{F_d}} \) có phương ngang

+ Chu kì dao động của con lắc tích điện q đặt trong điện trường đều là: \(T' = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{g'}}} \)

 

Ta có:

 \(\begin{array}{l}a = \dfrac{{{F_d}}}{m} = \dfrac{{\left| q \right|E}}{m}\\g' = \sqrt {{g^2} + {a^2}} \\ \to T' = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{g'}}}  = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{\sqrt {{g^2} + {a^2}} }}} \end{array}\)

Ta suy ra: \(\dfrac{T}{{T'}} = \sqrt {\dfrac{{g'}}{g}} \)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \dfrac{T}{{0,841T}} = \sqrt {\dfrac{{\sqrt {{g^2} + {a^2}} }}{g}} \\ \Rightarrow {\left( {\dfrac{1}{{0,841}}} \right)^2}.10 = \sqrt {{{10}^2} + {a^2}} \\ \Rightarrow a = 9,995m/{s^2}\\ \Leftrightarrow \dfrac{{\left| q \right|E}}{m} = 9,995\\ \Rightarrow \left| q \right| = 9,{995.10^{ - 6}} \approx {10^{ - 5}}C\end{array}\)

Chọn D

Đáp án A: 

\(\sqrt 2 {.10^{ - 2}}C.\)

Đáp án B: 

\(\sqrt 2 {.10^{ - 5}}C\)

Đáp án C: 

\({10^{ - 2}}C.\)

Đáp án D: 

\({10^{ - 5}}C.\)


Bình luận