电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的。密立根油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连接,使上板带正电,下板带负电,油滴从

电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的。密立根油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连接,使上板带正电,下板带负电,油滴从

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电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的。密立根油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连接,使上板带正电,下板带负电,油滴从喷雾器喷出后,经过上面金属板中间的小孔,落到两板之间的匀强电场中,在强光照射下,观察者通过显微镜观察油滴的运动。大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时因摩擦而带电,密立根通过实验测得数千个油滴所带电荷量,并分析得出这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量即电子所带的电荷量。



 
         从喷雾喷出的小油滴可以视为球形,小油滴在空气中下落时受到的空气阻力大小跟它下落的速度的大小成正比,即,式中r为油滴的半径,为粘度系数。 
(1)实验中先将开关S断开,测出小油滴下落一段时间后达到匀速运动时的速度,已知油的密度为,粘度系数为,空气的浮力远小于重力,可以忽略,试由以上数据计算小油滴的半径r。
(2)待小球向下运动的速度达到后,将开关S闭合,小油滴受电场力作用,最终达到向上匀速运动,测得匀速运动的速度,已知两金属板间的距离为d,电压为U,试由以上数据计算小油滴所带的电荷量。
答案

(1)  (2)
解析
(1)小油滴向下运动,受重力和空气阻力达到平衡,有(4分)
解得小油滴半径(4分)
(2)小油滴在电场中向上运动受重力、电场和空气阻力达到平衡,有
(4分)
解得小油滴带电荷 (4分)
举一反三


图1-1-1所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C球带正电,A、B两个完全相同的枕形导体不带电。试问:(1)如何使A、B都带等量正电?(2)如何使A、B都带等量负电?(3)如何使A带负电B带等量的正电?
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请你归纳一下,我们学习了哪些起电的方法?这些起电方法的共同特点是什么?
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如图所示,A和B是两个同性点电荷,电量均为q,A固定在绝缘架上,B在A的正上方,且B放在一块绝缘板上,现在手持绝缘板,使B从静止起以加速度a竖直向下做匀加速运动(a<g),B的质量为m.
求:(1)B运动到离A多远的地方恰对绝缘板无压力.
(2)如果这个位置正好将初始时B、A高度分成2∶1,B点在此前的运动过程中,电场力和板的支持力对B所做的总功(已知静电力常量为K).
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一个验电器放在绝缘平台上,它的金属外壳用一根金属线接地.把一根用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器的金属小球接触,看到它的指针张开,说明已经带上电,如图所示.现进行下述三项操作:①首先把验电器外壳的接地线撤去,②用手指摸一下验电器的金属小球,③把手指从金属小球上移开.下面关于最后结果的说法中正确的是
A.验电器指针合拢,说明验电器的金属杆没有带电
B.验电器指针张开一定角度,金属杆带有正电
C.验电器指针张开一定角度,金属杆带有负电
D.验电器指针合拢,但不能说明金属杆不带电

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物理学中引入“质点”、“点电荷”等概念的科学方法主要是 [        ]
A.控制变量
B.理想模型
C.类比
D.等效替代

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