Question

【题目】如图所示的电路中，电容器的电容C＝1 μF，线圈的自感系数L＝0.1 mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止，然后将开关S拨至b，经过3.14×10－5 s，油滴的加速度是多少？当油滴的加速度为何值时，LC回路中的振荡电流有最大值？(g取10m/s2，π取3.14，研究过程中油滴不与极板接触)

Answer 1

【答案】20 m/s2,10 m/s2

【解析】当S拨至a时，油滴受力平衡，显然带负电

所以mg=qU/d（3分）

当S拨至b时，LC回路中有电流，其振荡周期为

s（3分）

当t==3．14×10－5s时，电容器恰好反向充电结束，由牛顿第二定律得，

qU/d+mg=ma（3分）

以上式子联立，代入数据解得，a=20m/s2（3分）

当振荡电流最大时，两极板间无电场，油滴仅受重力作用

所以mg=ma/，a/=g=10m/s2．（3分）