Question

如图所示的电路中，电容器电容 C =1μF，线圈的自感系数 L =0.1mH，先将电键S拨至a，这时电容器内有一带

如图所示的电路中，电容器电容 C =1μF，线圈的自感系数 L =0.1mH，先将电键S拨至a，这时电容器内有一带电液滴恰保持静止．然后将电键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=10m/s 2 ，研究过程中油滴不与极板接触）

Answer 1

油滴的加速度是 a =20m/s 2 ， a / = 10m/s 2

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 － 5 s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/s 2 （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/s 2 ．（3分）