Bài I.13 trang 17 SBT Vật Lí 12


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


Bình chọn:
3.8 trên 5 phiếu
  • Bài I.14 trang 17 SBT Vật Lí 12

    Giải I.14 trang 17 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc đơn đang dao động điều hoà với biên độ góc

  • Bài I.15 trang 17 SBT Vật Lí 12

    Giải I.15 trang 17 sách bài tập vật lí 12. Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực hiện được 100 dao động toàn phần. Chọn gốc thời gian là lúc chất điểm đi qua vị trí có li độ 2 cm theo chiều âm

  • Bài I.12 trang 17 SBT Vật Lí 12

    Giải I.12 trang 17 sách bài tập vật lí 12. Cho hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số góc là

  • Bài I.11 trang 17 SBTVật Lí 12

    Giải I.11 trang 17 sách bài tập vật lí 12. Hai con lắc đơn có chiều dài lần lượt là l1, l2 và có chu kì lần lượt là T1, T2 tại một nơi có gia tốc rơi tự do là 9,8 m/s2.

  • Bài I.10 trang 16 SBTVật Lí 12

    Giải I.10 trang 16 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc lò xo dao động theo trục x nằm ngang. Lò xo có độ cứng 100 N/m ; vật có khối lượng 1,00 kg. Bỏ qua ma sát.

  • Bài I.7, I.8, I.9 trang 16 SBT Vật Lí 12

    Giải I.7, I.8, I.9 trang 16 sách bài tập vật lí 12. Một vật dao động điều hoà với tốc độ cực đại là 31,4 cm/s. Lấy (pi) =3,14. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là

  • Bài I.4, I.5, I.6 trang 16 SBT Vật Lí 12

    Giải I.4, I.5, I.6 trang 16 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa. Lò xo có độ cứng

  • Bài I.1, I.2, I.3 trang 15 SBT Vật Lí 12

    Giải I.1, I.2, I.3 trang 15 sách bài tập vật lí 12. Nói về một chất điểm dao động điều hòa, phát biểu nào dưới đây là đúng?

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.