Một con lắc đơn gồm 1 quả cầu khối lượng m = 250g

Câu hỏi :

Một con lắc đơn gồm 1 quả cầu khối lượng m = 250g mang điện tích q = 10-7 C được treo bằng 1 sợi dây không dãn, cách điện, khối lượng không đáng kể, chiều dài 90cm trong điện trường đều có E = 2.106 V/m (vectơ E có phương nằm ngang). Ban đầu quả cầu đứng yên ở vị trí cân bằng. Người ta đột ngột đổi chiều đường sức điện trường nhưng vẫn giữa nguyên độ lớn của E, lấy g = 10 m/s2. Chu kì và cơ năng dao động của quả cầu sau khi đổi hướng điện trường gần nhất với giá trị nào sau đây:

A. 1,878 s; 0,0288 J  

B. 1,887 s; 0,022 J     

C. 1,883 s; 0,022 J  

D. 1,882 s; 0,0288 J

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

+ Vì điện trường nằm ngang nên:

\({g^/} = \sqrt {{g^2} + {{\left( {\frac{{qE}}{m}} \right)}^2}}  = 10,032\) (m/s2)

+ Chu kì dao động: \({T^/} = 2\pi \sqrt {\frac{\ell }{{{g^/}}}}  = 1,882\) (s)

+ Lúc đầu, vị trí cân bằng ở O, sợi dây lệch so với phương thẳng đứng góc β

+ Ta có: \(\tan \beta  = \frac{F}{P} = \frac{{qE}}{{mg}} = 0,08 \Rightarrow \beta  = 4,574^\circ \) 

+ Khi đổi chiều điện trường thì vị trí cân bằng ở O. Do đó, tại thời điểm đổi chiều điện trường vật có li độ góc α = 2β = 9,148°. Vì lúc đó vận tốc v = 0 nên sau đó vật sẽ dao động với biên độ α0 = 9,148°.

+ Cơ năng của con lắc sau khi đổi điện trường:

\(W = \frac{1}{2}m{g^/}\ell \alpha _0^2 = \frac{1}{2}.0,25.10,032.0,9.{\left( {\frac{{9,148\pi }}{{180}}} \right)^2} = 0,0288J\)

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự Lớp 12

Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK