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 V/m. Tại nơi có g = 9,8m/s². Khi vật ở vị trí cân bằng, sợi dây lệch một góc α = 30⁰ so với phương thẳng đứng. Độ lớn của điện tích của quả cầu là?

Trả lời:

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 α = 30⁰

Từ hình ta có:

\[\tan \alpha = \frac{F}{P} = \frac{{\left| q \right|E}} = \tan 30^\circ \]

\[ \to \left| q \right| = \frac{{mg\tan 30^\circ }}{E}\]

\[ \to \left| q \right| = \frac{{\sqrt 3 {{.10}^{ - 3}}.9,8.\tan 30^\circ }}\]

\[ \to \left| q \right| = 9,{8.10^{ - 7}}C\]

Đáp án cần chọn là: C