问题 计算题

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=3.14×105s,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/s2,研究过程中油滴不与极板接触)

答案

油滴的加速度是a=20m/s2a/= 10m/s2

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)

t==3.14×105s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)

实验题
单项选择题