湯姆生發(fā)現(xiàn)電子后，密立根用帶電油滴進行實驗，進一步證實了電子的存在，揭示了電荷量的非連續(xù)性，他發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值e的整數(shù)倍，于是稱這一數(shù)值e為基本電荷。圖甲是密立根油滴實驗的原理示意圖，置于真空中的兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接，油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，油滴進入上板中央小孔后落到勻強電場中，通過顯微鏡可以觀察到油滴的運動情況。設(shè)電源的電壓為U，板間的距離為d，忽略空氣浮力，重力加速度為g。
已知當質(zhì)量為m的微小帶電油滴在兩板間運動時，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，在實驗中可以觀察到油滴豎直向下做勻速運動，通過某一段距離所用時間為t1；當兩板間加電壓U（上極板的電勢高）時，可以觀察到同一油滴豎直向上做勻速運動，且在時間t2內(nèi)運動的距離與在時間t1內(nèi)運動的距離相等。根據(jù)上述信息回答下列問題：
(1)油滴帶_________電，理由：_________。
(2)油滴所帶電荷量的表達式為：Q=_________。
(3)用X射線照射極板間可以改變油滴的帶電荷量。再采用上述方法測量油滴帶的電荷量。如此重復(fù)操作，測量出油滴帶的電荷量Q如下表所示。為了尋找規(guī)律，以自然數(shù)n為橫坐標，以電荷量Q為縱坐標，建立Q-n坐標系，并將表格中數(shù)據(jù)描在圖象中，如圖乙所示。
   
①圖象中直線斜率的意義是：_________；
②根據(jù)圖象求出元電荷的電荷量e=_________。
(1)負；當極板間加了電壓U后，該油滴豎直向上做勻速運動，說明油滴受到的電場力豎直向上，與板間電場的方向相反，所以該油滴帶負電
(2)
(3)①元電荷的電荷量；②1.50×10-19 C～1.58×10-19 C
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選修3—5）

⑴下列敘述中不符合物理學史的是              

A．麥克斯韋提出了光的電磁說

B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說

C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型

D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）

E．盧瑟福的α粒子散射實驗可以用來估算原子核半徑和原子的核電荷數(shù)。

 (2) 2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標有A和K的為光電管，其中A為陰極，K為陽極。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是     

A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV

B. 若增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)不為零

C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動能一定變大

D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時把滑片P向左移動少許，電流計的讀數(shù)一定不為零

⑶用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子的能量再此進行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條。用△n表示兩次觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量。根據(jù)氫原子的能級圖可以判斷，△n和E的可能值為（  ）

A、△n=1，13.22 eV <E<13.32 eV

B、△n=2，13.22 eV <E<13.32 eV

C、△n=1，12.75 eV <E<13.06 eV

D、△n=2，12.75 eV <E<13.06 eV

⑷1914年，夫蘭克和赫茲在實驗中用電子碰撞靜止原子的方法，使原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，來證明玻爾提出的原子能級存在的假設(shè)。設(shè)電子的質(zhì)量為m,原子的質(zhì)量為m0，基態(tài)和激發(fā)態(tài)的能級差為ΔE，試求入射電子的最小動能。（假設(shè)碰撞是一維正碰）

查看答案和解析>>

同步練習冊答案