美國物理學(xué)家密立根于1910年利用如圖所示的實驗裝置，確定了電荷的不連續(xù)性，并測定了基元電荷（即基本電荷）的數(shù)值．圖中霧狀小油滴被噴到水平放置、間距為d的兩塊平行金屬板上面的空間．上板有一個小孔，當油滴穿過小孔進入兩板間的空間后，通過顯微鏡觀察可測出在兩板間不加電壓時，油滴下降的速率，從而算出油滴質(zhì)量m．再用X射線照射兩板間的空氣使之電離，從而使油滴帶上微小的電量q．在兩金屬板上加電壓，使金屬板帶上等量異種電荷，不斷調(diào)節(jié)所加電壓值，如果當兩金屬板間所加電壓為U時，有一帶電油滴D恰能懸浮在兩板間保持平衡．
（1）該油滴帶何種電荷？
（2）若已知油滴的質(zhì)量為m，試求油滴所帶電量q；
（3）密立根是通過測量油滴在空氣中下落的終極速度來測量油滴的質(zhì)量的．在兩金屬板未加電壓時，由于空氣的粘滯性，油滴受到的空氣粘滯阻力f=6πηrv作用，式中η是空氣的粘滯系數(shù)．實驗中測得某油滴半徑為r，油的密度為ρ，該油滴勻速下落的終極速度為v，空氣浮力不計．試用η、ρ、g、U、d、v表示油滴所帶的電量q．（球體的體積公式為V=
4
3
πr3）
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（1）加電壓U時，粒子平衡，電場強度向下，電場力向上，故帶負電；
（2）油滴受到的電場力等于它所受到的重力，有qE=mg
又E=
U
d

得q=
mgd
U
①
（3）當油滴勻速下落時，有mg=6πηrv
即ρg?
4
3
πr3=6πηrv
得r=
9ηv
2ρg
②
①式也可改寫為：q=ρ?
4
3
πr3gd/U③
把②式代入③式，可得油滴所帶電荷量：q=
6πηdv
U
9ηv
2ρg
=
9πηdv
U
2ηv
ρg
=
9πηdv
ρgU
2ρgηv

答：（1）該油滴帶負電荷；
（2）油滴所帶電量q為
mgd
U
；
（3）油滴所帶的電量q為
9πηdv
ρgU
2ρgηv
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?浦東新區(qū)一模）美國物理學(xué)家密立根于1910年利用如圖所示的實驗裝置，確定了電荷的不連續(xù)性，并測定了基元電荷（即基本電荷）的數(shù)值．圖中霧狀小油滴被噴到水平放置、間距為d的兩塊平行金屬板上面的空間．上板有一個小孔，當油滴穿過小孔進入兩板間的空間后，通過顯微鏡觀察可測出在兩板間不加電壓時，油滴下降的速率，從而算出油滴質(zhì)量m．再用X射線照射兩板間的空氣使之電離，從而使油滴帶上微小的電量q．在兩金屬板上加電壓，使金屬板帶上等量異種電荷，不斷調(diào)節(jié)所加電壓值，如果當兩金屬板間所加電壓為U時，有一帶電油滴D恰能懸浮在兩板間保持平衡．
（1）該油滴帶何種電荷？
（2）若已知油滴的質(zhì)量為m，試求油滴所帶電量q；
（3）密立根是通過測量油滴在空氣中下落的終極速度來測量油滴的質(zhì)量的．在兩金屬板未加電壓時，由于空氣的粘滯性，油滴受到的空氣粘滯阻力f=6πηrv作用，式中η是空氣的粘滯系數(shù)．實驗中測得某油滴半徑為r，油的密度為ρ，該油滴勻速下落的終極速度為v，空氣浮力不計．試用η、ρ、g、U、d、v表示油滴所帶的電量q．（球體的體積公式為V=
43
πr3）

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科目：高中物理 來源： 題型：

電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國物理學(xué)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ρ，重力加速度為g，球體的體積V=
43
πR3，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ρ=0 80×103kg/m3，取重力加速度g=10m/s2，電子的電量e=1.60×10-19C，π=3，則該油滴上所帶電荷量是電子電量的多少倍？
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科目：高中物理 來源：浦東新區(qū)一模 題型：問答題

美國物理學(xué)家密立根于1910年利用如圖所示的實驗裝置，確定了電荷的不連續(xù)性，并測定了基元電荷（即基本電荷）的數(shù)值．圖中霧狀小油滴被噴到水平放置、間距為d的兩塊平行金屬板上面的空間．上板有一個小孔，當油滴穿過小孔進入兩板間的空間后，通過顯微鏡觀察可測出在兩板間不加電壓時，油滴下降的速率，從而算出油滴質(zhì)量m．再用X射線照射兩板間的空氣使之電離，從而使油滴帶上微小的電量q．在兩金屬板上加電壓，使金屬板帶上等量異種電荷，不斷調(diào)節(jié)所加電壓值，如果當兩金屬板間所加電壓為U時，有一帶電油滴D恰能懸浮在兩板間保持平衡．
（1）該油滴帶何種電荷？
（2）若已知油滴的質(zhì)量為m，試求油滴所帶電量q；
（3）密立根是通過測量油滴在空氣中下落的終極速度來測量油滴的質(zhì)量的．在兩金屬板未加電壓時，由于空氣的粘滯性，油滴受到的空氣粘滯阻力f=6πηrv作用，式中η是空氣的粘滯系數(shù)．實驗中測得某油滴半徑為r，油的密度為ρ，該油滴勻速下落的終極速度為v，空氣浮力不計．試用η、ρ、g、U、d、v表示油滴所帶的電量q．（球體的體積公式為V=
4
3
πr3）
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科目：高中物理 來源： 題型：

(10分)電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國物理學(xué)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?

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科目：高中物理 來源： 題型：

電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國物理學(xué)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=1.6×10-19C，=3，則該油滴上所帶電荷量是電子電量的多少倍?

QQ截圖未命名

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