Колеблющийся шарик на нити можно считать математическим маятником. Первоначально шарик не заряжен и пластина не действует на шарик. По формуле периода находим период:

Так как пластина заряжена положительно, а шарик отрицательно, то шарик притягивается к пластине с электрической силой .

Модуль электрической силы равен:

I способ
В этом случае равнодействующая сил тяжести и электрической силы, которая будет определять период свободных колебаний маятника, равна по модулю . Возвращающая сила, действующая на шарик (касательная составляющая силы ), увеличится, шарик будет быстрее возвращаться к положению равновесия, а значит, период свободных колебаний маятника уменьшится

II способ
Пусть груз отвели на малый угол (см. рис.), тогда

где – смещение по горизонтали, – длина нити.
Запишем второй закон Ньютона для маятника:

и спроецируем его на ось :

Запишем второй закон Ньютона:

где – ускорение тела.
Спроецируем на ось :

Если маятник занимает положение как на рисунке (т. е. ), то:

Если же маятник находится по другую сторону от положения равновесия (т. е. ), то:

Итак, при любом положении маятника имеем:

Когда маятник покоится в положении равновесия, выполнено равенство . При малых колебаниях, когда отклонения маятника от положения равновесия малы (по сравнению с длиной нити), выполнено приближённое равенство :

Откуда и период

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: уменьшение периода колебаний маятника) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: взаимодействие заряженных тел, период колебаний математического маятника, увеличение возвращающей силы)

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков.
В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла