Câu hỏi
Hai con lắc đơn có cùng chiều dài dây treo, cùng khối lượng vật nặng m = 10g. Con lắc thứ nhất mang điện tích q, con lắc thứ hai không tích điện. Đặt cả hai con lắc vào điện trường đều, thẳng đứng lên trên, cường độ E = 11.104 V/m. Trong cùng một khoảng thời gian, nếu con lắc thứ nhất thực hiện 6 dao động thì con lắc thứ hai thực hiện 5 dao động. Tính q. Cho g = 10m/s2. Bỏ qua sức cản của không khí.
- A – 4.10-7 C
- B 4.10-6 C
- C 4.10-7 C
- D – 4.10-6 C
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực điện
Lực điện : \(\overrightarrow {{F_d}} = q\overrightarrow E \)
Chu kì : T = ∆t/N (N là số dao động toàn phần thực hiện được trong thời gian ∆t)
Lời giải chi tiết:
Ta có :
\(\left\{ \matrix{ {T_1} = 2\pi \sqrt {{l \over {g'}}} = {{\Delta t} \over 6} \hfill \cr {T_2} = 2\pi \sqrt {{l \over g}} = {{\Delta t} \over 5} \hfill \cr} \right. \Rightarrow {T_1} < {T_2} \Rightarrow g' > g \Rightarrow g' = g + {{\left| q \right|E} \over m} \Rightarrow \overrightarrow P \uparrow \uparrow \overrightarrow {{F_d}} \Rightarrow q < 0\)
\( \Rightarrow {{{T_1}} \over {{T_2}}} = \sqrt {{g \over {g'}}} = {5 \over 6} \Leftrightarrow {g \over {g + {{\left| q \right|E} \over m}}} = {{25} \over {36}} \Rightarrow \left| q \right| = {{11.g.m} \over {25E}} = {{{{11.10.10.10}^{ - 3}}} \over {{{25.11.10}^4}}} = {4.10^{ - 7}} \Rightarrow q = - {4.10^{ - 7}}C\)
Chọn A
Câu hỏi trước
