Một con lắc đơn gồm quả cầu có khối lượng m= 500g mang điện tích q=0,5.10−7C được treo bằng một sợi dây không dãn cách điện, khối lượng không đáng kể, chiều dài 85 cm trong điện trường đều có E=3.106 V/m ( E→ có phương nằm ngang). Ban đầu quả cầu đứng yên ở vị trí cân bằng, Người ta đột ngột đổi chiều đường sức điện trường nhưng vẫn giữ nguyên độ lớn của E. Lấyg=10m/s2 . Chu kỳ và biên độ dao động của quả cầu là

Chọn đáp án C

Khi con lắc cân bằng trong điện trường đều có phương nằm ngang, vị trí A của con lắc có dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α với:

tanα=FP=qEmg=0,5.10−7.2.1060,5.10=0,02⇒α=0,02rad Khi đột ngột đổi chiều điện trường nhưng giữ nguyên cường độ thì con lắc dao động quanh vị trí cân bằng mới là điểm C, giữa A và B với biên độ góc 2α.

Con lắc dao động trong trọng trường hiệu dụng là:

g=g2+qEm2=10,008m/s

Chu kỳ của con lắc là:

T=2πlg'=2π0,8510,008=1,8311s.

Biên độ của con lắc là: S0=1.2α=85.2.0,02=3,4cm