16.密立根油滴實驗的原理示意圖如下圖所示.兩塊平行金屬板水平放置.A板帶正電.B板帶負電.調節(jié)兩極間的場強.使從噴霧器噴出的半徑為r.密度為的帶電油滴恰好處于平衡狀態(tài).設此油滴所在處的場強為E.則油滴所帶的電量為 .此油滴得到了 個電子.學科網 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

密立根油滴實驗的原理示意圖如下圖所示,兩塊平行金屬板水平放置,A板帶正電,B板帶負電,調節(jié)兩極間的場強,使從噴霧器噴出的半徑為r,密度為的帶電油滴恰好處于平衡狀態(tài),設此油滴所在處的場強為E,則油滴所帶的電量為______________,此油滴得到了______________個電子(元電荷的電量為e).

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密立根油滴實驗的原理示意圖如下圖所示,兩塊平行金屬板水平放置,A板帶正電,B板帶負電,調節(jié)兩極間的場強,使從噴霧器噴出的半徑為r,密度為的帶電油滴恰好處于平衡狀態(tài),設此油滴所在處的場強為E,則油滴所帶的電量為       ,此油滴得到了        個電子(元電荷的電量為e).

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密立根油滴實驗的原理示意圖如下圖所示,兩塊平行金屬板水平放置,A板帶正電,B板帶負電,調節(jié)兩極間的場強,使從噴霧器噴出的半徑為r,密度為ρ的帶電油滴恰好處于平衡狀態(tài),設此油滴所在處的場強為E,則油滴所帶的電量為________,此油滴得到了________個電子(元電荷的電量為e).

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湯姆生發(fā)現電子后,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)現油滴所帶的電荷量是某一數值e的整數倍,于是稱這一數值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內運動的距離與在時間t1內運動的距離相等。根據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,并將表格中數據描在圖象中,如圖乙所示。
   
①圖象中直線斜率的意義是:_________;
②根據圖象求出元電荷的電荷量e=_________。

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在19世紀末發(fā)現電子以后,美國物理學家密立根 (R.A.Millikan)在1907年~1913年間就微小油滴所帶電荷量進行了多次的測量,比較準確地測定了電子的電荷量。油滴實驗是物理學發(fā)展史上具有重要意義的實驗。油滴實驗的原理如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接,上、下板分別帶正、負電荷。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。兩金屬板間的距離為d,忽略空氣對油滴的浮力和阻力,重力加速度為g。

(1)調節(jié)兩金屬板間的電勢差u,當u=Uo時,使某個質量為m1的油滴恰好做勻速運動。該油滴所帶電荷量q為多少?
(2)若油滴進入電場時的速度可以忽略,當兩金屬板間的電勢差u=U時,觀察到某個質量為m2的油滴進入電場后做勻加速運動,經過時間t運動到下極板,求此油滴所帶電荷量Q。

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一、單項題,每題3分,共30分學科網(Zxxk.Com)學科網

1.D  2.C  3.C  4.C  5.B  6.D  7.C  8.C  9.D  10.B學科網(Zxxk.Com)學科網

二、多選題,每題4分,共20分,選不全得2分學科網(Zxxk.Com)學科網

l l.AD  12.ACD  l3.ABD  1l4.BC  l5.BC學科網(Zxxk.Com)學科網

三.填空題(每空3分,共12分)學科網(Zxxk.Com)學科網

16.,       17. ,0學科網(Zxxk.Com)學科網

四、計算題(共38分)

18.解:由歐姆定律得電動機線圈內阻

    ………………… (2分)

    ……………(4分)

    ……………(4分)

19.解:對全過程列動能定理式:

………………………(8分)

……… (2分)

    20.解:

解析:在加速電壓一定時,偏轉電壓U’越大,電子在極板間的偏距越大,當偏轉電壓大到電子剛好擦著極扳邊緣飛出,此時的偏轉電壓即為題目要求的最大電壓,對于加速過程,由動能定理:

  ①…………(2分)

進入偏轉電場,電子在平行于極板方向做勻速運動,    ②……(2分)

    在垂直極板方向做勻加速直線運動

        ③……(2分)

    偏距   ④……(1分)

    能飛出的條件     ⑤……(1分)

    解①~⑤得:………(2分)

    U=400V.

21.解析:(1)設當滴下n滴時,兩極間電壓為U,這時再滴下一滴,帶電液滴受的電場力恰好等于重力,由qE=mg,E=,Q=nq,得(滴),當滴下滴時,帶電液滴做勻速直線運動! (4分)

(2)設能到達B板的液滴不會超過,由動能定理得,,而,所以.  …………………(4分)

 


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