如图所示,LC电路中C是带有电荷的平行板电容器,两极板水平放置.开关S断开时,极板间灰尘恰好静止.当开关S闭合时,灰尘在电容器内运动.若C=0.4 μF,L=1

如图所示,LC电路中C是带有电荷的平行板电容器,两极板水平放置.开关S断开时,极板间灰尘恰好静止.当开关S闭合时,灰尘在电容器内运动.若C=0.4 μF,L=1

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如图所示,LC电路中C是带有电荷的平行板电容器,两极板水平放置.开关S断开时,极板间灰尘恰好静止.当开关S闭合时,灰尘在电容器内运动.若C=0.4 μF,L=1 mH,求:

(1)从S闭合开始计时,经2π×10-5 s时,电容器内灰尘的加速度大小为多少?
(2)当灰尘的加速度多大时,线圈中电流最大?
答案
(1)2g (2)加速度为g,且方向竖直向下时
解析
(1)开关S断开时,极板间灰尘处于静止状态,则有mg=q,式中m为灰尘质量,Q为电容器所带的电荷量,d为板间距离,由T=2π,得T=2πs=4π×10-5 s,当t=2π×10-5 s时,即t=,振荡电路中电流为零,电容器极板间场强方向
跟t=0时刻方向相反,则此时灰尘所受的合外力为F=mg+q·=2mg,又因为F=ma,所以a=2g.
(2)当线圈中电流最大时,电容器所带的电荷量为零,此时灰尘仅受重力,灰尘的加速度为g,方向竖直向下.故当加速度为g,且方向竖直向下时,线圈中电流最大.
举一反三
如图所示,线圈的自感系数为3 μH,在线圈的中间有抽头2,电容器的电容可在150~300 pF之间变化,S为转换开关.求此回路的最大周期和最大频率.

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在如图所示的LC振荡电路中,当线圈两端M、N间电压为零时,列对电路情况的叙述正确的是 (  ).
A.电路中电流最大
B.线圈内磁场能为零
C.电容器极板上电量最多
D.电容器极板间场强为零

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某时刻LC回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如图所示.则这时电容器正在________(充电还是放电),电流大小正在________(增大还是减小).

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如图所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线,下列判断中正确的是(  ).
A.在b和d时刻,电路中电流最大
B.在a→b时间内,电场能转变为磁场能
C.a和c时刻,磁场能为零
D.在O →a和c→d时间内,电容器被充电

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如图甲所示,在LC振荡电路中,通过P点的电流变化规律如图乙所示,且把由P流向Q的方向规定为电流i的正方向,则(  ).
A.0.5 s至1 s时间内,电容器C在放电
B.0.5 s至1 s时间内,电容器C的上极板带正电
C.1 s至1.5 s时间内,Q点的电势比P点的电势高
D.1 s至1.5 s时间内,电场能正在转变成磁场能

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