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(15分)如圖所示的電路中,電容器電容C=1μF,線圈的自感系數L=0.1mH,先將電鍵S撥至a,這時電容器內有一帶電液滴恰保持靜止。然后將電鍵S撥至b,經過t=3.14×105s,油滴的加速度是多少?當油滴的加速度a/為何值時,LC回路中的振蕩電流有最大值?(g=10m/s2,研究過程中油滴不與極板接觸)

解析

當S撥至a時,油滴受力平衡,顯然帶負電

所以mg=qU/d(3分)

當S撥至b時,LC回路中有電流,其振蕩周期為

s(3分)

t==3.14×105s時,電容器恰好反向充電結束,由牛頓第二定律得,

qU/d+mg=ma(3分)

以上式子聯立,代入數據解得,a=20m/s2(3分)

當振蕩電流最大時,兩極板間無電場,油滴僅受重力作用

所以mg=ma/a/= g=10m/s2(3分)

練習冊系列答案
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