题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，已充电的平行板电容器两极板水平放置，开关S断开时，电容器内有一带电尘埃恰好处于静止状态.已知C="4" μF,L="0.1" mH.现突然将S闭合并开始计时，求t=2π×10^-5 s时，尘埃运动的加速度.(设尘埃未与极板相碰，g取10 m/s²)

答案

20 m/s²,方向竖直向下

解析

设电容器上极板带正电，下极板带负电，则带电尘埃带负电，由平衡条件知
mg=qE
电路振荡周期T=2π
=2π=4π×10^-5 s
因为t=2π×10^-5 s=，所以t=2π×10^-5 s时，电容器恰好反向充电完毕，此时尘埃受向下的重力和电场力作用，则qE=mg
据牛顿第二定律有mg+qE=ma
所以a="2g=20" m/s²,方向竖直向下.