Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 2 . 10 - 5 C . Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 5 . 10 4 V / m . Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trọng trường một góc 54 ° rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy g = 10 m / s 2 . Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ là
A. 0,59 m/s.
B. 3,41 m/s.
C. 2,87 m/s.
D. 0,50 m/s.
Đáp án A
Vì vật tích điện dương nên vecto E cùng chiều với vecto Fd.
Vật chịu tác dụng của 2 lực : P và Fd nên VTCB sẽ là O1, dây treo lệch góc α so với phương thẳng đứng. Có
Kéo vật theo chiều vecto E đến điểm M sao cho góc M T O = 54 ° thì thả ra. Khi đó biên độ góc của con lắc sẽ là góc M T O = 54 ° - 45 ° = 9 ° .
Lúc này vật chịu tác dụng gia tốc hiệu dụng
Tốc độ cực đại :
