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3．密立根油滴實驗原理如圖所示．兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負極相接，板間電壓為U，形成豎直向下場強為E的勻強電場．用噴霧器從上板中間的小孔噴入大小、質量和電荷量各不相同的油滴．通過顯微鏡可找到懸浮不動的油滴，若此懸浮油滴的質量為m，則下列說法正確的是（　�。�
A．懸浮油滴帶負電
B．懸浮油滴的電荷量為$\frac{mg}{U}$
C．增大場強，懸浮油滴將向下運動
D．油滴的電荷量一定是電子電量的整數倍

分析 帶電荷量為q的油滴靜止不動，所受的電場力與重力平衡，由平衡條件分析微粒的電性和帶電量，從而即可求解．

解答 解：A、帶電荷量為q的油滴靜止不動，則油滴受到向上的電場力；題圖中平行板電容器上極板帶正電，下極板帶負電，故板間場強方向豎直向下，則油滴帶負電，故A正確；
B、根據平衡條件，有：mg=q$\frac{U}pblxlvl$，故q=$\frac{mgd}{U}$，然后發(fā)現(xiàn)q總是某個最小值的整數倍，故B錯誤；
C、根據平衡條件，有：mg=qE，當增大場強，電場力增大，則懸浮油滴將向上運動，故C錯誤；
D、不同油滴的所帶電荷量雖不相同，但都是某個最小電荷量（元電荷）的整數倍，故D正確；
故選：AD

點評 本題關鍵是明確密立根油滴實驗的實驗原理，密立根通過該實驗測量出電子的電荷量而獲得諾貝爾物理獎，注意運用電場力與重力平衡，及理解帶電荷量是元電荷的整數倍．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．飛機著陸后做勻變速直線運動，8s內前進了360m，此時速度減為著陸時速度的一半．試求：
（1）飛機著陸時的速度；
（2）飛機著陸后20s時距著陸點多遠．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．一條東西方向的平直公路邊上有兩塊路牌A、B，A在西，B在東，一輛勻速行駛的汽車自東向西經過路牌B時，一只小鳥恰自A路牌向B勻速飛去，小鳥飛到汽車正上方立即折返，以原速率飛回A，過一段時間后，汽車也行駛到A．以向東為正方向，它們的位移一時間圖象如圖所示，圖中t2=2t1，由圖可知（　�。�
A．小鳥的速率是汽車速率的三倍
B．相遇時小鳥與汽車位移的大小之比是3：1
C．小鳥飛行的總路程是汽車的1.5倍
D．小鳥和汽車在0～t2時間內位移相等

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖（甲）的演示實驗，在上下面都是金屬板的玻璃盒內，放了許多用錫箔紙揉成的小球，當上下板間加上電壓后，小球就上下不停地跳動．

現(xiàn)取以下簡化模型進行定量研究：
如圖（乙）所示，電容為C的平行板電容器的極板A和B水平放置，相距為d，與電動勢為E、內阻可不計的電源相連．設兩板之間只有一個質量為m的導電小球，小球可視為質點．假設小球與極板發(fā)生碰撞后，小球的速度立即變?yōu)榱�，帶電情況也立即改變，小球所帶電荷符號與該極板相同，電量為極板電量的k倍（k＜＜1）．不計帶電小球對極板間勻強電場的影響．重力加速度為g．
（1）欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運動，電動勢E至少應大于多少？
（2）設上述條件已滿足在較長的時間間隔T內小球做了很多次往返運動．求：
①在T時間內小球往返運動的次數；
②在T時間內電源輸出的平均功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．（1）根據打出的紙帶，如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為x0，點A、C間的距離為x1，點C、E間的距離為x2，交流電的周期為T，則根據這些條件計算重錘下落的加速度a的表達式為：a=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$．

（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，我們可以通過該實驗裝置測定該阻力的大�。粢阎數刂亓铀俣葹間，還需要測量的物理量是重錘的質量m（寫出名稱和符號），重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小F=m（g-$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，已知重力加速度為g，即可驗證機械能守恒定律．
①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質量；
D．先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源開關打出一條紙帶；
E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；
F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能在誤差范圍內是否等于增加的動能．
其中沒有必要或操作不恰當的步驟是BCD（填寫選項對應的字母）
②如圖2所示是實驗中得到一條紙帶，將起始點記為O，并在離O點較遠的任意點依次選取6個連續(xù)的點，分別記為A、B、C、D、E、F，量出與O點的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流電的周期為T，設重錘質量為m，則在打E點時重錘的動能為$\frac{m（{h}_{6}-{h}_{4}）^{2}}{8{T}^{2}}$，在打O點和E點這段時間內的重力勢能的減少量為mgh5．
③在本實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于（填“大于”或“小于”）重錘增加的動能，主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，為了測定阻力大小，可算出②問中紙帶各點對應的速度，分別記為v1至v0，并作v${\;}_{n}^{2}$-hn圖象，如圖3所示，直線斜率為k，則可測出阻力大小為$m（g-\frac{k}{2}）$．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．學校實驗室購買了一捆標稱長度為100m的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度，該同學首先測得導線橫截面積為1.0mm2，查得銅的電阻率為1.7×10-8Ω•m，再利用圖甲所示電路測出銅導線的電阻Rx，從而確定導線的實際長度．

可供使用的器材有：
電流表：量程0.6A，內阻約0.2Ω
電壓表：量程3V，內阻約為9kΩ
滑動變阻器R1：最大阻值5Ω
滑動變阻器R2：最大阻值20Ω
定值電阻：R0=3Ω
電源：電動勢6V，內阻可不計，開關、導線若干．
回答下列問題：
（1）實驗中滑動變阻器應選R2（選填“R1”或“R2”），閉合開關S前應將滑片移至a（選填“a”或“b”）端．
（2）在實物圖丙中，已正確連接了部分導線，請根據圖甲電路完成剩余部分的連接．
（3）調節(jié)滑動變阻器，當電流表的讀數為0.50A，電壓表示數如圖乙所示，其讀數為2.30V．
（4）根據電路圖用公式Rx=ρ$\frac{l}{S}$和Rx=$\frac{U}{I}-{R_0}$，可求得導線實際長度為94m．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量為m=1.00kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02s打一次點，g取9.8m/s2．求：
（1）該實驗所需器材有打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需BD（填字母代號）中的器材．
A．直流電源               B．交流電源
C．秒表                   D．毫米刻度尺
（2）紙帶的左端（選填“左”或“右“）與重物相連；
（3）根據圖上所得的數據，應取圖中O點和B點來驗證機械能守恒定律；
（4）打點計時器打下記數點B時，物體的速度VB=1.92 m/s（保留三位有效數字）；
（5）從點O到打下記數點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=1.88 J，動能的增加量△EK=1.84J（保留三位有效數字）；
（6）根據題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=9.50 m/s2．（保留三位有效數字）
（7）即使在實驗操作規(guī)范，數據測量及數據處理很準確的前提下，該實驗測得的△EP 也一定略大于△EK，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結果，試分析該系統(tǒng)誤差產生的主要原因為重錘下落過程中受到阻力的作用，機械能有損失．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．在傾角為θ的光滑斜面上，放置一段通有電流強度I，長度L，質量為m的導體棒（電流方向向里），如圖所示，已知重力加速度為g．
①若空間中有豎直向上的勻強磁場，要使導體棒靜止在斜面上，則磁感應強度B是多少；
②若磁場方向與紙面平行，要使導體棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，所加的勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向如何．

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