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，開關斷開時，電容器內帶電灰塵恰好靜止，當開關S閉合后，灰塵在電容器內運動，若C=4 μF， L=0.1 mH，求：

（1）從S閉合時開始計時，經過2π×10^-5 s時，電容器內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

解析:

（1）由T=2π得，該LC電路的振蕩周期為：

T=2πs=4π×10^-5 s

開關斷開時，灰塵受力平衡，F=mg

開關閉合經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.