Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100g mang điện tích 7.10-5C . Treo con lắc đơn nà?
Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100g mang điện tích 7.10-5C . Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 103 V/m. Con lắc đơn đang nằm yên tại vị trí cân bằng, người ta đột ngột đổi chiều điện trường. Lấy g = 10 m/s2. Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ là
A. 2,224 m/s
B. 0,223 m/s
C. 0,442 m/s
D. 4,445 m/s

Đáp án C

Ban đầu con lắc ở vị trí cân bằng lệch so với phương thẳng đứng góc \(\alpha _o = \arctan \dfrac{qE}{mg} = 4^o\)
\(\Rightarrow g_{hd} = \dfrac{g}{cos\alpha_0}= \dfrac{10}{cos4^0}\)
Đột ngột đổi chiều điện trường thì lực điện trường tác dụng lên con lắc cũng đổi chiều\(\Rightarrow VTCB\) mới của con lắc cũng bị lệch \(4^o \)so với phương thẳng đứng nhưng về phía bên kia.
\(\Rightarrow\) Vật dao động với biên độ góc \(\alpha _1 = 8^o\)
\(\Rightarrow A = \alpha_1.l = \dfrac{8}{180}.\pi.1 = \dfrac{2\pi}{45}\)
Mà \(\omega' = \sqrt[]{\dfrac{g_{hd}}{l}} = \sqrt[]{\dfrac{\dfrac{10}{cos4^0}}{1}} = 3,166 rad/s\)
\(\Rightarrow v_{max} = A.\omega' = \dfrac{2\pi}{45}.3,166 = 0,442\)m/s