密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理示意圖如圖所示,兩塊平行金屬板水平放置,A板帶正電,B板帶負(fù)電.調(diào)節(jié)兩板間的場(chǎng)強(qiáng),使從噴霧器噴出的半徑為r、密度為ρ的帶電油滴恰好處于平衡狀態(tài),設(shè)此油滴所在處的場(chǎng)強(qiáng)為E,則油滴所帶的電量為
ρr3g
3E
ρr3g
3E
,此油滴得到了
ρr3g
3eE
ρr3g
3eE
個(gè)電子(元電荷的電量為e).
分析:帶電液滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,受到重力與電場(chǎng)力處于平衡狀態(tài).由平衡條件結(jié)合電場(chǎng)力表達(dá)式可求出液滴的電量.
解答:解:對(duì)帶電液滴受力分析:重力與電場(chǎng)力平衡,由qE=mg得:
q=
mg
E
=
4
3
πρr3g
E
=
ρr3g
3E

一個(gè)電子的電量為e,
所以油滴得到電子數(shù)目為:n=
q
e
=
ρr3g
3eE

故答案為:
ρr3g
3E
ρr3g
3eE
點(diǎn)評(píng):本題考查帶電液滴處于二力平衡,由電場(chǎng)力大小來確定電量的多少.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?東城區(qū)三模)電子所帶電荷量最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的.密立根油滴實(shí)驗(yàn)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,使上板帶正電,下板帶負(fù)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(qiáng)電場(chǎng)中,在強(qiáng)光照射下,觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)動(dòng).大多數(shù)油滴在經(jīng)過噴霧器噴嘴時(shí)因摩擦而帶電,密立根通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)千個(gè)油滴所帶電荷量,并分析得出這些電荷量都等于某個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍,這個(gè)最小電荷量即電子所帶電荷量.
從噴霧器噴出的小油滴可以視為球形,小油滴在空氣中下落時(shí)受到的空氣阻力大小跟它下落的速度v的大小成正比,即f=6πηr v,式中r為油滴的半徑,η為粘度系數(shù).
(1)實(shí)驗(yàn)中先將開關(guān)S斷開,測(cè)出小油滴下落一段時(shí)間后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yuǎn)小于重力,可以忽略,試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴的半徑r.
(2)待小油滴向下運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v1后,將開關(guān)S閉合,小油滴受電場(chǎng)力作用,最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動(dòng),測(cè)得勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v1,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(jì)算小油滴所帶的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?浙江模擬)電子所帶電荷量最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的.密立根油滴實(shí)驗(yàn)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(fù)電,油滴從噴霧器噴出后,由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電,油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入(可認(rèn)為初速度為0)平行金屬板間,落到兩板之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.在強(qiáng)光照射下,觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)動(dòng).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(shí)受到的空氣阻力f大小跟它下落的速度v的大小的關(guān)系是:f=6πηrv,式中r為油滴半徑,η為粘滯系數(shù).設(shè)重力加速度為g,不考慮油滴的蒸發(fā).
(1)實(shí)驗(yàn)中先將開關(guān)斷開,測(cè)出小油滴下落一段時(shí)間后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v1,已知油的密度為ρ,空氣的密度為ρ′,粘滯系數(shù)為η,試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴的半徑r;
(2)待小球向下運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v1后,將開關(guān)閉合,小油滴受電場(chǎng)力作用,最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動(dòng),測(cè)得勻速運(yùn)動(dòng)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(jì)算小油滴所帶的電荷量q;
(3)大致(不要求精確的標(biāo)度)畫出油滴從進(jìn)入平行金屬板到向上勻速運(yùn)動(dòng)這段過程中的v-t圖象(設(shè)豎直向下為正方向).

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科目:高中物理 來源: 題型:

電子所帶電荷量最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。密立根油滴實(shí)驗(yàn)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,使上板帶正電,下板帶負(fù)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(qiáng)電場(chǎng)中,在強(qiáng)光照射下,觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)動(dòng)。大多數(shù)油滴在經(jīng)過噴霧器噴嘴時(shí)因摩擦而帶電,密立根通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)千個(gè)油滴所帶電荷量,并分析得出這些電荷量都等于某個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍,這個(gè)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(shí)受到的空氣阻力大小跟它下落的速度的大小成正比,即,式中r為油滴的半徑,為粘度系數(shù)。

   (1)實(shí)驗(yàn)中先將開關(guān)S斷開,測(cè)出小油滴下落一段時(shí)間后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,已知油的密度為,粘度系數(shù)為,空氣的浮力遠(yuǎn)小于重力,可以忽略,試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴的半徑r。

   (2)待小球向下運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到后,將開關(guān)S閉合,小油滴受電場(chǎng)力作用,最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動(dòng),測(cè)得勻速運(yùn)動(dòng)的速度,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(jì)算小油滴所帶的電荷量。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年浙江金華、麗水、衢州十二校高三下學(xué)期3月聯(lián)考理綜物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

電子所帶電荷量最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。密立根油滴實(shí)驗(yàn)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(fù)電,油滴從噴霧器噴出后,由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電,油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入(可認(rèn)為初速度為0)平行金屬板間,落到兩板之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。在強(qiáng)光照射下,觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)動(dòng)。

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(shí)受到的空氣阻力f大小跟它下落的速度v的大小的關(guān)系是:f=6πηrv,式中r為油滴半徑,η為粘滯系數(shù)。設(shè)重力加速度為g,不考慮油滴的蒸發(fā)。

(1)實(shí)驗(yàn)中先將開關(guān)斷開,測(cè)出小油滴下落一段時(shí)間后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v1,已知油的密度為ρ,空氣的密度為ρ′,粘滯系數(shù)為η,試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴的半徑r;

(2)待小球向下運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v1后,將開關(guān)閉合,小油滴受電場(chǎng)力作用,最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動(dòng),測(cè)得勻速運(yùn)動(dòng)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(jì)算小油滴所帶的電荷量q;

(3)大致(不要求精確的標(biāo)度)畫出油滴從進(jìn)入平行金屬板到向上勻速運(yùn)動(dòng)這段過程中的v—t圖像(設(shè)豎直向下為正方向)。

 

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