Câu hỏi:
2 năm trước
Một con lắc đơn gồm một quả cầu tích điện dương khối lượng \(\sqrt 3 g\) buộc vào sợi dây mảnh cách điện. Con lắc treo trong điện trường đều có phương nằm ngang với cường độ điện trường \(10000{\rm{ }}V/m\). Tại nơi có \(g = 9,8m/{s^2}\). Khi vật ở vị trí cân bằng, sợi dây lệch một góc \(\alpha = {\rm{ }}{30^0}\) so với phương thẳng đứng. Độ lớn của điện tích của quả cầu là:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
Các lực tác dụng lên quả cầu gồm: lực điện \(\overrightarrow F \) , trọng lực \(\overrightarrow P \)hướng xuống và lực căng dây \(\overrightarrow T \).
Khi quả cầu cân bằng: \(\overrightarrow T + \overrightarrow P + \overrightarrow F = 0 \to \overrightarrow T + \overrightarrow {P'} = 0\)
=> $P'$ có phương sợi dây $P'$ tạo với $P$ một góc \(\alpha {\rm{ }} = {\rm{ }}{30^0}\)
Từ hình ta có: \(\tan \alpha = \dfrac{F}{P} = \dfrac{{\left| q \right|E}}{{mg}} = \tan {30^0} \to \left| q \right| = \dfrac{{mg\tan {{30}^0}}}{E} = \dfrac{{\sqrt 3 {{.10}^{ - 3}}.9,8.\tan {{30}^0}}}{{10000}} = {9,8.10^{ - 7}}C\)
Hướng dẫn giải:
+ Xác định các lực tác dụng lên vật
+ Áp dụng điều kiện cân bằng của vật
+ Áp dụng biểu thức tính lực điện: \(F{\rm{ }} = {\rm{ }}qE\)
+ Vận dụng công thức lượng giác.
