(2010?西城區(qū)一模)1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子后,許多科學(xué)家為測(cè)量電子的電荷量做了大量的探索.1907-1916年密立根用帶電油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值e的整數(shù)倍,于是稱(chēng)這一數(shù)值e為基本電荷.
如圖所示,兩塊完全相同的金屬極正對(duì)著水平放置,板間的距離為d.當(dāng)質(zhì)量為m的微小帶電油滴在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí),所受空氣阻力的大小與速度大小成正比.兩板間不加電壓時(shí),可以觀察到油滴豎直向下做勻速運(yùn)動(dòng),通過(guò)某一段距離所用時(shí)間為t
l;當(dāng)兩板間加電壓U(上極板的電勢(shì)高)時(shí),可以觀察到同一油滴豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng),且在時(shí)間t
2內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離與在時(shí)間t
l內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離相等.忽略空氣浮力.重力加速度為g.
(1)判斷上述油滴的電性,要求說(shuō)明理由;
(2)求上述油滴所帶的電荷量Q;
(3)在極板間照射X射線可以改變油滴的帶電量.再采用上述方法測(cè)量油滴的電荷量.如此重復(fù)操作,測(cè)量出油滴的電荷量Q
i如下表所示.如果存在基本電荷,請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)求出基本電荷的電荷量e(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位).
實(shí)驗(yàn)次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
電荷量Qi(10-18C) |
0.95 |
1.10 |
1.41 |
1.57 |
2.02 |