Một con lắc đơn gồm một quả cầu khối lượng m=250g mang điện tích

30/40

Một con lắc đơn gồm một quả cầu khối lượng m=250g mang điện tích q=10-7C được treo bằng một sợi dây không dãn, cách điện, khối lượng không đáng kể, chiều dài l=90 cm trong điện trường đều có E=2.106 V/m (vectơ có phương nằm ngang). Ban đầu quả cầu đứng yên ở vị trí cân bằng. Người ta đột ngột đổi chiều đường sức điện trường nhưng vẫn giữ nguyên độ lớn Ecủa , lấy g=10 m/s2. Chu kì và cơ năng dao động của quả cầu sau khi đổi hướng điện trường gần nhất với giá trị nào sau đây?

1,878s, 0,0288J

1,887s ,0,022J

1,883s,0,02J

1,882s,0,0288J

Giải thích

+ Vì điện trường nằm ngang nên:

+ Chu kì dao động:

+ Lúc đầu, vị trí cân bằng ở O, sợi dây lệch so với phương thẳng đứng góc β.

+ Ta có:

+ Khi đổi chiều điện trường thì vị trí cân bằng ở O1. Do đó, tại thời điểm đổi chiều điện trường vật có li độ góc α=2β=9,148°.Vì lúc đó vận tốc v=0 nên sau đó vật sẽ dao động với biên độα0=0,148

+ Cơ năng của con lắc sau khi đổi điện trường:

Chọn D