Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài l = 1 m và vật nhỏ

38/40

Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài l = 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 10⁻⁶ C. Ban đầu kéo vật nhỏ sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trong trường g một góc 6⁰ rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy g = 10m/s². Khi vật chuyển động chậm dần theo chiều dương và có li độ góc bằng 3⁰, thì đột ngột một điện trường đều trong không gian chứa con lắc với vectơ cường độ điện trường song song với mặt phẳng con lắc đang dao động, có phương nằm ngang, hướng theo chiều dương và có độ lớn 10⁵V/m. Sau đó con lắc dao động điều hòa với tốc độ cực đại gần với giá trị nào sau đây nhất?

0,44 m/s.

0,39 m/s.

0,32 m/s.

1,03 m/s.

Giải thích

Đáp án C

HD: Khi đặt trong điện trường:

+) VTCB mới O’ hợp với phương thẳng đứng góc:

tanβ=qEmg=0,1⇒β=5,710 và hướng theo chiều dương, cùng chiều điện trường.

+) Gia tốc trọng trường biểu kiến: g'=g2+qEm2=101 m/s².

+) Tọa độ góc 3^o theo chiều dương ⇒ li độ góc so với O’ là x'=2,710 và

v'=v⇔2glcosx−cosA=2g'lcosx'−cosA'⇔10cos30−cos60=101cos2,71−cosA'⇒cosA'=0,99479

+) Tốc độ cực đại sau khi đặt trong điện trường:

vmax'=2g'l1−cosA'=0,32 m/s.

Chọn C.