Câu 2.44 trang 19 sách bài tập Vật lí 12 Nâng cao

Một hòn bi nhỏ khối lượng m treo ở đầu một sợi dây và dao động. Chu kì dao động thay đổi bao nhiêu lần nếu hòn bi được tích một điện tích và đặt trong một điện trường đều có vecto cường độ thẳng đứng hướng xuống dưới ?

Một hòn bi nhỏ khối lượng m treo ở đầu một sợi dây và dao động. Chu kì dao động thay đổi bao nhiêu lần nếu hòn bi được tích một điện tích (q > 0) và đặt trong một điện trường đều có vecto cường độ (overrightarrow E ) thẳng đứng hướng xuống dưới ?

Giải

Sau khi được tích điện q và đặt điện trường E, hòn bi chịu một lực tổng hợp (không kể lực căng của dây treo) bằng trọng lực mg cộng với lực tĩnh điện qE:

            (F' = mg + qE)

So với trước đó thì lực tác dụng tăng n lần:

            (n = {{F'} over F} = {{mg + qE} over {mg}} = 1 + {{qE} over {mg}})

Điều đó tương đương với việc tăng gia tốc g của trọng trường n lần để trở thành g’ = ng

Chu kì dao động T’ của con lắc khi có thêm lực điện là:

            (T' = 2pi sqrt {{l over {g'}}}  = Tsqrt {{g over {g'}}}  = {T over {sqrt n }})

So với chu kì T trước đó thì T’ giảm đi (sqrt {1 + {{qE} over {mg}}} )  lần.

Sachbaitap.com