Đáp án 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  với: tan α   =   F p   =   q E m g   =   0 , 08 ⇒ α   =   0 , 08 ( r a d )

Khi đột ngột đổi chiểu 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:

α 0   =   2 α   =   0 , 16 ( r a d )   ( H i n h   v ẽ )

Con lắc dao động trong trọng trường hiệu dụng

g '   =   g 2   +   q E m 2   =   10 , 032   ( m / s 2 )

Tốc độ cực đại của quả cầu sau khi đổi chiều điện trường:

v 0   =   2 g ' l ( 1   -   cos α 0 )   =   2 . 10 , 032 . 0 , 9 . ( 1 - cos   0 , 16 )   =   0 , 48 ( m / s )   =   48   ( c m / s )

Đáp án D

Dưới tác dụng của việc đổi chiều điện trường, con lắc sẽ dao động quanh vị trí cân bằng mới, với biên độ 2∝₀ với: 

Tốc độ cực đại của vật là: 

STUDY TIP

Lúc con lắc đột ngột đổi chiều điện trường thì con lắc sẽ có vị trí cân bằng mới và vị trí này đối xứng với với vị trí ban đầu qua phương thẳng đứng.

Do góc 2∝₀ nhỏ nên con lắc vẫn hoạt động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới và v m a x  tại vị trí cân bằng mới.

Đáp án C

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về bài toán con lắc đơn chịu tác dụng của lực điện

Cách giải:

F đ = qE = 0,5 N

Do q>0 => vecto  F đ  cùng chiều vecto E nên: g' = g +  F đ m = 14,8  m / s 2

=> Chu kì dao độn nhỏ của con lắc trong điện trường: T' =  2 π l g   =   2   s

Chọn đáp án C

a = q E m = 100.10 − 6 .10 4 0 , 1 = 10 và  β = 120 o

g b k = g 2 + a 2 − 2 a g cos β = 10 3 T = 2 π 1 g b k = 2 π 1 , 5 10 3 = 1 , 849 s

Đáp án C

Khi treo con lắc trong điện trường có phương ngang thì biên độ góc α được xác định tan⁡ .

→ Biên độ dao động của con lắc càng lớn khi khối lượng của quả cầu càng nhỏ