例题:如图14111所示的电路中,电容器的电容C=1 μF,线圈的自感系数L=0.1 mH,先将开关S拨至a,这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止.然后将开关S拨至b,经过t=3.14×10-5 s,油滴的加速度是多少?当油滴的加速度为何值时,LC回路中的振荡电流有最大值?(g取10 m/s2,π取3.14,研究过程中油滴不与极板接触)
图14111
【解析】 当S拨至a时,油滴受力平衡,显然油滴带负电,有mg=q......①,当S拨至b后,LC回路中有振荡电流,振荡周期为T=2π=2×3.14× s=6.28×10-5s,当t=3.14×10-5 s时,电容器恰好反向充电结束,两极板间场强与t=0时等大反向.由牛顿第二定律得q+mg=ma......②,联立①②式解得a=20 m/s2,当振荡电流最大时,电容器处于放电完毕状态,两极板间无电场,油滴仅受重力作用,此时有mg=ma′,解得a′=10 m/s2.即当油滴的加速度为10 m/s2时,LC回路中的振荡电流有最大值.
【答案】 20 m/s2 当a=10 m/s2时LC回路中的振荡电流有最大值.
课堂练习
1.关于电磁场理论的叙述,正确的是( )
A.变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关
B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C.变化的电场和变化的磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场
D.电场周围一定存在磁场
E.磁场周围一定存在电场
【解析】
【答案】 ABC
2.根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中正确的是( )
A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场
C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场
D.电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直
E.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
【解析】 教室中亮着的日光灯、工作时的电磁打点计时器用的振荡电流,在其