Vecto cường độ điện trường được thiết lập có

linhkeke

New Member
Bài toán
Khi vật nặng của 1 con lắc đơn có khối lượng $m=100 \ \text{g}$ và mang điện tích $q=-10^\left(-5\right)$ đang ở VTCB người ta truyền cho nó một vận tốc theo phương ngang có độ lớn 20 cm/s. Khi vật nặng đến biên thì người ta thiết lập một điện trường đều theo phương thẳng đứng ở nơi treo con lắc thì con lắc dao động với tốc độ cực đại là 30 cm/s. Vectơ cường độ điện trường thiết lập có:
A. Độ lớn 49,3kV/m và hướng xuống
B. Độ lớn 123kV/m và hướng xuống
C. Độ lớn 49,3kV/m và hướng lên
D. Độ lớn 123kV/m và hướng lên
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài toán
Khi vật nặng của 1 con lắc đơn có khối lượng $m=100 \ \text{g}$ và mang điện tích $q=-10^\left(-5\right)$ đang ở VTCB người ta truyền cho nó một vận tốc theo phương ngang có độ lớn 20 cm/s. Khi vật nặng đến biên thì người ta thiết lập một điện trường đều theo phương thẳng đứng ở nơi treo con lắc thì con lắc dao động với tốc độ cực đại là 30 cm/s. Vectơ cường độ điện trường thiết lập có:
A. Độ lớn 49,3kV/m và hướng xuống
B. Độ lớn 123kV/m và hướng xuống
C. Độ lớn 49,3kV/m và hướng lên
D. Độ lớn 123kV/m và hướng lên
Lời giải
Khi chưa có điện trường tại vị trí cân bằng vận tốc con lắc đơn có giá trị lớn nhất bằng: $v_{max}=S_{0}\omega =S_{0}\sqrt{\dfrac{g}{l}}$
Tại vị trí biên vận tốc vật bằng 0 nên người ta thiết lập một điện trường thẳng đứng E không có tác dụng làm thay đổi biên độ góc của con lắc mà chỉ có tác dụng làm tăng tần số nên: $V_{max}=S_{0}\omega ^{'}=S_{0}\sqrt{\dfrac{g+\dfrac{qE}{m}}{l}}$
$\Rightarrow$ E có phương thẳng đứng và ngược chiều với gia tốc g (hướng lên).
Xét tỉ số: $\dfrac{v_{max}}{V_{max}}=\sqrt{\dfrac{g}{g+\dfrac{qE}{m}}}=\dfrac{2}{3}$
$\Rightarrow E=\dfrac{5mg}{q}= \dfrac{123kV}{m}$
Từ đó ta chọn đáp án D.
 
Solution
Lời giải
Khi chưa có điện trường tại vị trí cân bằng vận tốc con lắc đơn có giá trị lớn nhất bằng: $v_{max}=S_{0}\omega =S_{0}\sqrt{\dfrac{g}{l}}$
Tại vị trí biên vận tốc vật bằng 0 nên người ta thiết lập một điện trường thẳng đứng E không có tác dụng làm thay đổi biên độ góc của con lắc mà chỉ có tác dụng làm tăng tần số nên: $V_{max}=S_{0}\omega ^{'}=S_{0}\sqrt{\dfrac{g+\dfrac{qE}{m}}{l}}$
$\Rightarrow$ E có phương thẳng đứng và ngược chiều với gia tốc g (hướng lên).
Xét tỉ số: $\dfrac{v_{max}}{V_{max}}=\sqrt{\dfrac{g}{g+\dfrac{qE}{m}}}=\dfrac{2}{3}$
$\Rightarrow E=\dfrac{5mg}{q}= \dfrac{123kV}{m}$
Từ đó ta chọn đáp án D.
Bạn giải thích giùm mình chỗ E ngược chiều g với ^^
 
Vì F hướng thẳng đứng nên không làm thay đổi biên độ góc và vận tốc tức thời tại thời điểm mà nó tác dụng
Lực tác dụng tại biên nên ta có $\dfrac{W'}{W}=\dfrac{g'}{g}$
$ \Rightarrow \dfrac{V'max}{Vmax}= \sqrt{\dfrac{g'}{g}} $
Từ đó suy ra điều cần tìm
 

Quảng cáo

Back
Top