题目
题型:南汇区二模难度:来源:
如图所示,水平放置的两平行绝缘金属板间距为d,在上极板的中间开一小孔,使质量为m的微小带电油滴从这个小孔落到极板中,忽略空气浮力,当极板上没加电压时,由于空气阻力大小与速度大小成正比(设比例系数为k,且k>O),经过一段时间后即可观察到油滴以恒定的速率v在空气中缓慢降落.
(1)极板上加电压u时可看到油滴以恒定的速率v2缓慢上升.试求油滴所带电量q ( 用d、u、k、v1、v2等已知量表示 ).
(2)在极板上不加电压时,油滴在极板内以恒定的速率v1下降时,移动某一定值的竖直距离所需时间为t1,加了电压u后以恒定速率v2上升同一竖直距离所需时间为t2,然后又把电压撤除,使所考察的油滴又降落,并对极板内照射x射线以改变油滴的带电量,再在极板上加上同样的电压u,重复上述操作测定油滴上升的时间,即可发现(
1 |
t1 |
1 |
t2 |
答案
(1)当极板上没加电压时,得到:mg=kv1,①
当极板上加电压u时,由题得;q
u |
d |
由①、②得,q=
dk(v1+v2) |
u |
(2)由题意得,v1t1=v2t2 ④
1 |
t1 |
1 |
t2 |
由以上①-⑤式得,q=
0.00535dmgt1n |
u |
可见,粒子所带电量是基元电荷所带电量的整数倍,基元电荷的带电量为
e=
0.00535dmgt1 |
u |
代入解得,e=1.6×10-19C
答:
(1)滴所带电量q=
dk(v1+v2) |
u |
(2)基元电荷的带电量为e=1.6×10-19C.
核心考点
试题【物理学家密立根早在1911年就以下述著名的油滴实验推断自然界存在基元电荷,并推出了基元电荷的电量,其实验过程如下:如图所示,水平放置的两平行绝缘金属板间距为d,】;主要考察你对共点力的平衡等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度;
(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况.