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如图14-2-8所示LC回路中C是一平行板电容器,两板水平放置,开关断开时,电容器内带电灰尘恰好静止,当开关S闭合后,灰尘在电容器内运动,若C=4 μF, L=0.1 mH,求:

(1)从S闭合时开始计时,经过2π×10-5 s时,电容器内灰尘的加速度大小是多少?

(2)当灰尘的加速度多大时,线圈中电流最大?

14-2-8

解析:(1)由T=2π得,该LC电路的振荡周期为:

T=2πs=4π×10-5 s

开关断开时,灰尘受力平衡,F=mg

开关闭合经2π×10-5 s时,灰尘所受电场力与F大小相等、方向相反,故受合力为2mg.由牛顿第二定律得:2mg=ma,所以a=2g.

(2)当电容器放电完毕时,电流最大,此时灰尘所受电场力等于零,物体只受重力作用,a=g.

答案:2g     g

练习册系列答案
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如图14-2-8所示电路中,L是电阻不计的线圈,C为电容器,R为电阻,开关S先是闭合的.现将开关S断开,并从这一时刻开始计时,设电容器A极板带正电时电荷量为正,则电容器A极板上的电荷量q随时间t变化的图象是图14-2-9中的(    )

14-2-8

14-2-9

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图14-2-8

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图14-2-8

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