Bài I.13 trang 17 SBT Vật Lí 12


Giải I.13 trang 17 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 50 cm và vật nhỏ có khối lượng 0,01 kg mang điện tích

Đề bài

Một con lắc đơn có chiều dài dây treo \(50cm\) và vật nhỏ có khối lượng \(0,01kg\) mang điện tích \(q =  + {5.10^{ - 6}}C\), được coi là điện tích điểm. Con lắc dao động trong điện trường đều mà vectơ cường độ điện trường có độ lớn \(E = {10^4}V/m\) và hướng thẳng đứng xuống dưới. Lấy \(g = 10m/{s^2}\). Hỏi chu kì dao động điều hòa của con lắc là bao nhiêu?

Chú ý là lực gây ra gia tốc cho vật nặng là tổng hợp của trọng lực và lực điện tác dụng lên vật.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng công thức tính chu kì dao động con lắc đơn \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

Sử dụng lí thuyết về con lắc đơn chịu tác dụng ngoại lực

Lời giải chi tiết

Khi chưa có ngoại lực tác dụng, chu kì con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

Khi có lực điện:

Ta có  \(\overrightarrow {{F_d}}  = q.\overrightarrow E \)

Vì \(q > 0\) nên \(\overrightarrow {{F_d}}\) có chiều hướng xuống dưới

\(\begin{array}{l} \Rightarrow \overrightarrow {{F_d}}  \uparrow  \uparrow \overrightarrow P \\ \Rightarrow P' = {F_d} + P = |q|E + mg = mg'\\ \Rightarrow g' = \frac{{|q|E}}{m} + g\end{array}\)

Chu kì dao động con lắc khi chịu tác dụng ngoại lực:

\(T' = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{g'}}}\)\(  = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{\dfrac{{|q|E}}{m} + g}}}\)\(  = 2\pi \sqrt {\dfrac{{0,5}}{{\dfrac{{|{{5.10}^{ - 6}}|{{.10}^4}}}{{0,01}} + 10}}}  = 1,15s\)

Loigiaihay.com

Sub đăng ký kênh giúp Ad nhé !


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu

>> Luyện thi tốt nghiệp THPT và Đại học năm 2021, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới luyện thi chuyên sâu.


Gửi bài