Tính chu kỳ dao động của con lắc trong điện trường khi a véc tơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng lên trên.. Tích điện q1 cho vật nặng rồi cho con lắc vào điện trường đều có phương t
Trang 1VI CON LẮC ĐƠN DAO ĐỘNG TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
Ví dụ 1 CLĐ có l = 90 cm; m = 200 g dao động tại nơi có g = 10 m/s2 Tích điện cho vật nặng rồi cho vào điện trường
trường khi
a) q 10 C= −6
………
………
b) q= −1, 2.10 C−6 ………
………
c) q= −3.10 C−7 ………
………
Ví dụ 2 CLĐ có l = 100 cm; m = 50 g dao động tại nơi có g = 10 m/s2 Tích điện cho vật nặng điện tích q= −2.10 C−6 rồi cho vào điện trường đều có độ lớn E = 2.104 V/m Tính chu kỳ dao động của con lắc trong điện trường khi a) véc tơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng lên trên ………
………
b) véc tơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng xuống dưới ………
………
c) véc tơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang ………
………
Ví dụ 3 CLĐ có chiều dài l dao động tại nơi có gia tốc g thì chu kỳ con lắc là T0 Tích điện cho vật nặng điện tích 7 q= −2.10 C− rồi cho vào điện trường đều có phương thẳng đứng thì chu kỳ dao động của con lắc khi đó là T 2 T 0 3 = Biết m = 250 g Xác định chiều và tính độ lớn của E ………
………
………
………
………
Ví dụ 4 CLĐ có khối lượng vật nặng là 150 g, chiều dài l dao động tại nơi có gia tốc g thì chu kỳ con lắc là T0 Tích điện cho vật nặng điện tích q= −2.10 C−7 rồi cho vào điện trường đều có phương ngang thì chu kỳ dao động của con lắc khi đó là T 3T 0 2 = Xác định độ lớn của điện tích q biết E = 105 V/m ………
………
Tài liệu bài giảng:
LUYỆN TẬP VỀ CON LẮC ĐƠN – P3
Thầy Đặng Việt Hùng
Trang 2………
Ví dụ 5 Con lắc đơn dao động tại nơi có gia tốc g thì chu kỳ con lắc lằc là T0 Tích điện q1 cho vật nặng rồi cho con lắc vào điện trường đều có phương thẳng đứng thì chu kỳ con lắc là T1 2T 0 3 = Tích điện q2 rồi cho con lắc vào điện trường đều như trên thì chu kỳ dao động của con lắc là T2 = 2T0 Tính tỉ số 1 2 q q ? (Đ /s: 5/3)
………
………
………
………
………
Ví dụ 6 Con lắc đơn dao động tại nơi có gia tốc g thì chu kỳ con lắc lằc là T0 Tích điện q1 cho vật nặng rồi cho con lắc vào điện trường đều có phương thẳng đứng thì chu kỳ con lắc là T1 2T 0 5 = Tích điện q2 rồi cho con lắc vào điện trường đều có phương ngang 0 2 T T 2 = Tính tỉ số 1 2 q q ? (Đ /s: q 1 /q 2 = ??)
………
………
………
………
………
Ví dụ 7 (ĐH khối A 2012) 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 với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 5.104 V/m Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trong trường g một góc 540 rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa Lấy g = 10 m/s2 Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ là A 0,59 m/s B 3,41 m/s C 2,87 m/s D 0,50 m/s ………
………
………
………
………
Ví dụ 8 Con lắc đơn dao động tại nơi có gia tốc g thì chu kỳ con lắc lằc là T0 Trong khoảng thời gian ∆t nó thực hiện được 40 dao động Tích điện q cho vật nặng con lắc rồi cho con lắc vào diện trường đều véc tơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng xuống dưới Khi đó trong khoảng thời gian ∆t nó thực hiện được 50 dao động Xác định dấu và độ lớn điện tích q, biết m = 50 g; g = 10 m/s2 và E =2.105 V/m (Đ /s: q = 1,4.10 -6 C) ………
………
………
………
………
Ví dụ 9 Một con lắc đơn dao động bé có chu kỳ T Đặt con lắc trong điện trường đều có phương thẳng đứng hướng
thì chu kỳ là T2 = 5/7T Tỉ số giữa hai điện tích là (Đ /s: q 1 /q 2 = –1)
Trang 3………
………
Ví dụ 10 Con lắc đơn có chu kỳ T0 khi đang dao đọng với biên độ nhỏ Cho con lắc dao động trong điện trường đều có phương thẳng đứng hướng xuống Khi truyền cho con lắc điện tích q1 thìcon lắc dao động với chu kỳ T1 = 3T0 Khi truyền cho con lắc điện tích q2 thìcon lắc dao động với chu kỳ T2 = 1/3T0 Tính tỉ số 1 2 q q ? A –1/9 B 1/9 C –9 D 9 ………
………
………
………
………
Ví dụ 11 Một con lắc đơn dao động điều hoà trong điện trường đều, có véc tơ cường độ điện trường có phương thẳng đưng, hướng xuống Khi vật treo chưa tích điện thì chu kỳ dao động là T0 = 2 s, khi vật treo lần lượt tích điện q1 và q2 thì chu kỳ dao động tương ứng là T1 = 2,4 s; T2 = 1,6 s Tỉ số 1 2 q q là (Đ /s: q 1 /q 2 = –44/81)
………
………
………
………
………
Ví dụ 12 Có ba con lắc đơn cùng chiều dài dây treo và cùng khối lượng Con lắc thứ nhất và thứ hai mang điện tích q1 và q2 Con lắc thứ ba không điện tích Đặt lần lượt ba con lắc vào điện trường đều có véctơ cường độ điện trường theo phương thẳng đứng và hướng xuống Chu kỳ dao động điều hoà của chúng trong điện trường lần lượt T1,T2 và T3 với T1 = 1/3T3, T2 = 2/3T3 Cho biết q1 + q2 = 7,4.10-8 C Điện tích q1 và q2 có giá trị lần lượt là (Đ /s: 6.4.10 -8 C; 10 -8 C) ………
………
………
………
Ví dụ 13 (Đề thi tuyển sinh Đại học 2010) Một con lắc đơn có chiều dài dây treo ℓ = 50 (cm) và vật nhỏ có khối lượng
Tính chu kỳ dao động điều hòa của con lắc
Hướng dẫn giải:
m
Ví dụ 14 Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 5 (g), đặt trong điện trường đều E
có phương ngang và độ lớn E
10
′ =
Trang 4Hướng dẫn giải:
′
′
hướng ngang nên
Từ đó,
3
8 6
−
−
Ví dụ 15 (Đề thi tuyển sinh Đại học 2006) Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 2 (g) và một sợi dây mảnh có
chiều dài ℓ được kích thích dao động điều hòa Trong khoảng thời gian ∆t con lắc thực hiện được 40 dao động, khi tăng chiều dài con lắc thêm 7,9 (cm) thì cũng trong khoảng thời gian như trên con lắc thực hiện được 39 dao động Lấy g =
10 (m/s2)
a) Ký hiệu chiều dài mới của con lắc là ℓ′ Tính ℓ, ℓ′
C rồi cho nó dao động điều hòa trong điện trường đều E
có các đường sức hướng thẳng đứng Xác định chiều và độ lớn của véc tơ cường độ điện trường
Hướng dẫn giải:
a) Xét trong khoảng thời gian ∆tta có :
2
′
' 160 (cm)
=
=
ℓ ℓ
′
m
m
Phương trình trên chứng tỏ lực điện trường hướng xuống, và do q > 0 nên véc tơ cường độ điện trường cùng hướng với lực F
Vậy véc tơ cường độ điện trường E
có phương thẳng đứng hướng xuống dưới và độ lớn tính từ biểu thức
3
5 8
−
−
Ví dụ 16 Một con lắc đơn có chiều dài dây treo l = 1 m, vật nặng khối lượng m = 400 g mang điện tích q = −4.10–6 C
b) Đặt con lắc vào vùng không gian có điện trường đều (có phương trùng với phương của trọng lực) thì chu kì dao động của con lắc là 2,04 s Xác định hướng và độ lớn của điện trường
Hướng dẫn giải:
a) Chu kì dao động T 2π 2π 1 1,986 (s)
g
=
′
′
ℓ
ℓ
F
mà q < 0 nên E
ngược chiều F
Vậy E
cùng chiều P
(hay E
có hướng thẳng đứng hướng xuống )
q E
Trang 5Giáo viên : Đặng Việt Hùng Nguồn : Hocmai.vn