Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 2. 10 - 5 C. Treo con lắc đơn này trong điện trường đều, cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 5. 10 4 V/m . Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ gia tốc trọng trường một góc 54 0 rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy g=10 m/ s 2 . Tốc độ của vật khi sợi dây lệch góc 40 0 so với phương thẳng đứng theo chiều của vectơ cường độ điện trường là

A.  

0,49 m/s .

B.  

0,59 m/s .

C.  

2,78 m/s .

D.  

3,41 m/s .

Đáp án đúng là: A

Giải thích đáp án:

F=qE=2.(10)5.5.(10)4=1F = q E = 2 . \left(10\right)^{- 5} . 5 . \left(10\right)^{4} = 1 (N)
a=Fm=10,1=10m/s2a = \dfrac{F}{m} = \dfrac{1}{0 , 1} = 10 m / s^{2}
g=g2+a2=(10)2+(10)2=102(m/s2)g ' = \sqrt{g^{2} + a^{2}} = \sqrt{\left(10\right)^{2} + \left(10\right)^{2}} = 10 \sqrt{2} \left( m / s^{2} \right)
tanβ=ag=1010=1β=(45)o(α)0=(54)o(45)o=9otan \beta = \dfrac{a}{g} = \dfrac{10}{10} = 1 \Rightarrow \beta = \left(45\right)^{o} \Rightarrow \left(\alpha\right)_{0} = \left(54\right)^{o} - \left(45\right)^{o} = 9^{o}α=(40)o(45)o=5o\alpha = \left(40\right)^{o} - \left(45\right)^{o} = 5^{o}
v=2gl(cosαcos(α)0)=2.102.1.((cos5)o(cos9)o)0,49m/sv = \sqrt{2 g ' l \left( cos \alpha - cos \left(\alpha\right)_{0} \right)} = \sqrt{2 . 10 \sqrt{2} . 1 . \left( \left(cos5\right)^{o} - \left(cos9\right)^{o} \right)} \approx 0 , 49 m / s. Chọn A

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

110. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - Sở Hưng Yên. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 40 phút

5,453 lượt xem 2,926 lượt làm bài