Quả cầu kim loại con lắc đơn có khối lượng m=0,1kg tích điện \({10^{ - 7}}\)C được treo bằng một sợi dây mảnh không dãn, cách điện, chiều dài l tại nơi có gia tốc trọng trường \(g = 9,8m/s^2\)và được đặt trong một điện trường nằm ngang có cường độ \(E = {2.10^6}\) V/m. Ban đầu người ta giữ quả cầu để sợi dây có phương thẳng đứng vuông góc với phương của điện trường rồi buông nhẹ với vận tốc ban đầu bằng 0. Lực căng của sợi dây khi quả cầu qua vị trí cân bằng là
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKhi con lắc ở VTCB mới dây treo con lắc hợp với phương thẳng đứng góc \(\alpha_0\) với \(\tan {\alpha _0} = \frac{F}{P} = \frac{{qE}}{{mg}} = \frac{{{{2.10}^6}{{.10}^{ - 7}}}}{{0,1.9,8}} = 0,204 \Rightarrow {\alpha _0} \approx 0,2012\)
rad
Gia tốc hiệu dụng: \(g' = \sqrt {{g^2} + {{\left( {\frac{{qE}}{m}} \right)}^2}} = \sqrt {9,{8^2} + {{\left( {\frac{{{{2.10}^6}{{.10}^{ - 7}}}}{{0,1}}} \right)}^2}} = 10,002\) m/s2.
Lực căng dây khi quả cầu qua VTCB là:
\(T = mg\left( {3 - 2\cos {\alpha _0}} \right) = 0,1.10,002\left( {3 - 2\cos 0,2012} \right) = 1,04\) N.
Câu hỏi liên quan
-
Tại một nơi, chu kì dao động điều hoà của con lắc đơn là 2,0s. Sau khi tăng chiều dài của con lắc thêm 21cm thì chu kì dao động điều hoà của nó là 2,2s. Chiều dài ban đầu của con lắc này là
-
Con lắc đơn đang đứng yên ở vị trí cân bằng. Độ lớn của trọng lực con lắc là P; độ lớn của lực căng dây là T, lúc này
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ 12s. Tính chu kỳ của cơ năng?
-
Hai con lắc đơn treo cạnh nhau có chu kì dao động nhỏ là T1 = 4s và T2 = 4,8s. Kéo hai con lắc lệch một góc nhỏ như nhau rồi đồng thời buông nhẹ. Hỏi sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì hai con lắc sẽ đồng thời trở lại vị trí này:
-
Cho một con lắc có dây treo cách điện, quả cầu m tích điện q. Khi con lắc đặt trong không khí nó dao động với chu kì T. Khi nó đặt vào trong một điện trường đều nằm ngang thì chu kì dao động sẽ:
-
Đối với con lắc đơn, đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa chiều dài của con lắc và chu kì dao động T của nó là
-
Một con lắc đơn mà quả cầu có khối lượng 0,5kg dao động nhỏ với chu kỳ 0,4π (s) tại nơi có gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Biết li độ góc cực đại là 0,15 rad. Tính cơ năng dao động.
-
Treo con lắc đơn vào trần một ôtô tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2. Khi ôtô đứng yên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 2 s. Nếu ôtô chuyển động thẳng nhanh dần đều trên đường nằm ngang với giá tốc 2 m/s2 thì chu kì dao động điều hòa của con lắc xấp xỉ bằng
-
Một con lắc đơn có chu kỳ dao động T = 4s, thời gian để con lắc đi từ VTCB đến vị trí có li độ cực đại là:
-
Cùng một nơi trên Trái Đất con lắc đơn có chiều dài l1 dao động với tần số f1 = 60 Hz, con lắc có chiều dài l2 dao động với tần số f2 = 80 Hz.Tần số dao động của con lắc đơn có chiều dài l1 + l2 dao động tại nơi đó bằng:
-
Một con lắc vật lí là một vật rắn có khối lượng m = 4 kg dao động điều hòa với chu kì T=0,5s. Khoảng cách từ trọng tâm của vật đến trục quay của nó là d = 20 cm. Lấy g = 10 m/s2 và \(\pi ^2=10\). Mômen quán tính của vật đối với trục quay là
-
Xét con lắc đơn đang dao động tại một nơi trên mặt đất với mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Phát biểu nào dưới đây SAI?
-
Trong bài thực hành khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn (Bài 6, SGK Vật lí 12), một học sinh đã tiến hành thí nghiệm, kết quả đo được học sinh đó biểu diễn bởi đồ thị như hình vẽ bên. Nhưng do sơ suất nên em học sinh đó quên ghi ký hiệu đại lượng trên các trục tọa độ Oxy. Dựa vào đồ thị ta có thể kết luận trục Ox và Oy tương ứng biểu diễn cho
-
Một con lắc đơn có dây dài 100cm, vật nặng có khối lượng 1000g, dao động với biên độ rad \(\alpha = 0,1\), tại nơi có gia tốc g=10 m/s2. Cơ năng toàn phần của con lắc là:
-
Một đồng hồ quả lắc chạy đúng tại một nơi trên mặt đất. Người ta đưa đồng hồ từ mặt đất lên độ cao h = 5 km, bán kính Trái đất là R = 6400 km (coi nhiệt độ không đổi). Mỗi ngày đêm đồng hồ đó chạy
-
Hai con lắc đơn có cùng khối lượng vật nặng, dao động trong hai mặt phẳng song song cạnh nhau và cùng vị trí cân bằng. Chu kì dao động của con lắc thứ nhất bằng hai lần chu kì dao động của con lắc thứ hai và biên độ dao động của con lắc thứ hai bằng ba lần con lắc thứ nhất. Khi hai con lắc gặp nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng. Tỉ số độ lớn vân tốc của con lắc thứ hai và con lắc thứ nhất khi chúng gặp nhau bằng
-
Đặt một con lắc đơn trong một chiếc xe chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a trên một đoạn đường nằm ngang tại nơi có gia tốc g. Chu kì dao động T' mới của con lắc được xác định bằng biểu thức nào sau đây?
-
: Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ 2s. Tính chu kỳ của động năng?
-
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m. Khi con lắc dao động điều hòa với biên độ 4 cm thì động năng cực đại của con lắc là
-
Tại một nơi xác định, chu kỳ của con lắc đơn tỉ lệ thuận với
