Quả cầu nhỏ khối lượng m mang đ...

Câu hỏi: Quả cầu nhỏ khối lượng m mang điện tích +q trượt không ma sát với vận tốc $v_{0} = 0$ tại đỉnh B có độ cao h của mặt phẳng nghiêng BC. Tại đỉnh góc vuông A của tam giác ABC có một điện tích –q . Giá trị nhỏ nhất của α để quả cầu có thể tới được C là:

A. $\tan α_{\min} = \frac{m g h^{2}}{k q^{2}}$

B. $\tan α_{\min} = 1 - \frac{m g h^{2}}{k q^{2}}$

C. $\tan α_{\min} = \frac{m g h}{k q}$

D. $\tan α_{\min} = 1 - \frac{m g h}{k q}$

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Chọn gốc thế năng ở chân mặt phẳng nghiêng; mốc thế năng điện ở vô cùng. Khi đó năng lượng của điện tích +q:

Tại B: $E_{B} = \underset{E_{d} = 0}{\underset{⏟}{0}} + m g h + (- \frac{k q^{2}}{h})$ .

Tại C: $E_{C} = \frac{1}{2} m v^{2} + \underset{E_{t} = 0}{\underset{⏟}{0}} + (- \frac{k q^{2}}{A C}) = \frac{1}{2} m v^{2} + (- \frac{k q^{2} \tan α}{h})$ .

Áp dụng bảo toàn cơ năng $E_{B} = E_{C} \Rightarrow v = \sqrt{2 [g h - (1 - \tan α) \frac{k q^{2}}{m h}]}$ .

Để quả cầu có thể C thì $v \geq 0 \Rightarrow \tan α \geq 1 - \frac{m g h^{2}}{k q^{2}}$ .

Đáp án B

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Đề kiểm tra Vật Lí 1 tiết lớp 11 chương 1: Điện tích điện trường !!

↑