Một con lắc đơn gồm một sợi dây nhẹ không dãn và một vật nhỏ

Câu hỏi :

Một con lc đơn gồm một sợi dây nhẹ không dãn và một vt nhỏ có khối lượng 100 g, mang đin ch q. Ban đu, con lc dao động điu hòa với chu kỳ T0 ti một nơi rất gn mt đt trong đin trường đu với vectơ cường độ đin trường có phương thng đứng, chiu hướng xuống và độ lớn là 5000 V/m. Bây giờ, đưa con lc lên độ cao 1km so với mt đt và ra khỏi đin trường tthy chu kcủa con lc vn là T0. Ly bán kính Trái đt là 6400 km, gia tốc trng trường ti mt đt là  9,8 m/s2coi nhit độ không thay đổi khi lên cao. Giá trị của q bng

A. 61 μC

B. -61 nC

C. -61 μC

D. 61 nC

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Đáp án B

Gia tốc trọng trường tại đất g = GMR2 với G là hằng số hấp dẫn, M là khối lượng trái đất, R là bán kính Trái Đất

Gia tốc trọng trường tại độ cao h: 

Khi con lắc chịu tác dụng của lực điện ghd = g0 + a

mà điện trường có phương thẳng đứng suy ra  ghd = g0 ±a

Để chu kì con lắc không đổi thì ghd = gh  mà Vì

  

độ lớn bằng 0.003062 và a có chiều ngược với  g, suy ra  F ngược chiều với  E suy ra q < 0

Giải ra ta được q = -61 nC

Copyright © 2021 HOCTAP247