Question

如圖14-2-8所示LC回路中C是一平行板電容器，兩板水平放置，開關(guān)斷開時，電容器內(nèi)帶電灰塵恰好靜止，當開關(guān)S閉合后，灰塵在電容器內(nèi)運動，若C="4" μF， L="0.1" mH，求：
（1）從S閉合時開始計時，經(jīng)過2π×10^-5 s時，電容器內(nèi)灰塵的加速度大小是多少？
（2）當灰塵的加速度多大時，線圈中電流最大？

圖14-2-8

Answer 1

2g g

（1）由T=2π得，該LC電路的振蕩周期為：
T=2πs=4π×10^-5 s
開關(guān)斷開時，灰塵受力平衡，F(xiàn)=mg
開關(guān)閉合經(jīng)2π×10^-5 s時，灰塵所受電場力與F大小相等、方向相反，故受合力為2mg.由牛頓第二定律得：2mg=ma，所以a=2g.
（2）當電容器放電完畢時，電流最大，此時灰塵所受電場力等于零，物體只受重力作用，a=g.