Question

如图18-14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t=3.14×10^-5 s,油滴的加速度是多少？当油滴的加速度a′为何值时，LC回路中的振荡电流有最大值？(g取10 m/s²,π=3.14，研究过程中油滴不与极板接触)

图18-14

Answer 1

解析：由T=2π可求得

    T=2π=6.28×10^-5 s

    所以t=3.14×10^-5 s恰好是.

    零时刻两极板间的电场向下，油滴受力平衡，说明F_电=G，当t=时，电容器两极板间的电场强度与原来等大反向，故油滴受到与重力同向等大的电场力，所受合力为2G，方向向下，由a=可求得a=2g=20 m/s².

    当LC回路中电流有最大值时，也就是放电完毕的瞬间，此时油滴不受电场力，只受重力，加速度a=g=10 m/s².

答案：20 m/s²     10 m/s²