題目列表(包括答案和解析)
電子所帶電荷量最早是由美國科學家密立根所做的油滴實驗測得的。密立根油滴實驗的原理如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連接,上板帶正電,下板帶負電,油滴從噴霧器噴出后,經(jīng)過上面金屬板中間的小孔,落到兩板之間的勻強電場中,在強光照射下,觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運動。大多數(shù)油滴在經(jīng)過噴霧器噴嘴時因摩擦而帶電,密立根通過實驗測得數(shù)千個油滴所帶電荷量,并分析得出這些電荷量都等于某個最小電荷量的整數(shù)倍,這個最小電荷量即電子所帶的電荷量。
從噴霧噴出的小油滴可以視為球形,小油滴在空氣中下落時受到的空氣阻力f大小跟它下落的速度v的大小的關系是:f=6πrηv,
式中r為油滴的半徑,η為粘度系數(shù)。
K(1)實驗中先將開關S斷開,測出小油滴下落一段時間后達到勻速運動時的速度v1,已知油的密度為ρ,粘度系數(shù)為η,空氣的浮力遠小于重力,可以忽略,試由以上數(shù)據(jù)計算小油滴的半徑r。
(2)待小球向下運動的速度達到v1后,將開關S閉合,小油滴受電場力作用,最終達到向上勻速運動,測得勻速運動的速度v2,已知兩金屬板間的距離為d,電壓為U。試由以上數(shù)據(jù)計算小油滴所帶的電荷量。
一個帶負電的小球,質(zhì)量為M,帶電量為q,在一個如圖所示的平行板電容器的右側(cè)板邊被豎直上拋,最后落在電容器左側(cè)板邊同一高度處,若電容器極板是豎直放置,兩板間距為d,板間電壓為U,求電荷能達到的最大高度及拋出時的初速度.
(10分)電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國物理學家密立根于1917年通過油滴實驗測得的。他測量了數(shù)千個帶電油滴的電荷量,發(fā)現(xiàn)這些電荷量都是某個最小電荷量的整數(shù)倍。這個最小的電荷量就是電子所帶的電荷量。
密立根實驗的原理如圖所示,A、B是兩平行放置的水平金屬板,A板帶正電荷,B板帶負電荷.從噴霧器嘴噴出的小油滴,從A板上的小孔落到A、B板之間的勻強電場中.如果小油滴帶負電荷,它在電場中受豎直向下的重力和豎直向上的電場力作用,調(diào)節(jié)電場強度的大小(改變極板之間的電壓),可以使油滴在A、B之間處于靜止狀態(tài).
實驗中用顯微鏡測得某油滴(可視為球體)的半徑為R,當它處于靜止狀態(tài)時,電場強度為E。已知油的密度為,重力加速度為g,球體的體積,求:
(1) 該油滴重量的表達式.
(2) 該油滴上所帶電荷量的表達式.
(3) 若該油滴的半徑R=2.00×10-6m,當它處于靜止狀態(tài)時,電場強度E=2.00×105N/C.已知油的密度為=0 80×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2,電子的電量e=1.60×10-19C,=3,則該油滴上所帶電荷量是電子電量的多少倍?
A、金屬球內(nèi)部的電場強度為零 | B、a點的電場強度比b點的大 | C、a點的電勢比b點的高 | D、一個帶負電的檢驗電荷放在a點所具有的電勢能比放在b點所具有的電勢能大 |
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