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汤姆生发现电子后,密立根用带电油滴进行实验,进一步证实了电子的存在,揭示了电荷量的非连续性,他发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍,于是称这一数值e为基本电荷。

网友投稿  2022-10-22 00:00:00  互联网

◎ 题目

汤姆生发现电子后,密立根用带电油滴进行实验,进一步证实了电子的存在,揭示了电荷量的非连续性,他发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍,于是称这一数值e为基本电荷。图甲是密立根油滴实验的原理示意图,置于真空中的两块水平放置的平行金属板与电源连接,油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。设电源的电压为U,板间的距离为d,忽略空气浮力,重力加速度为g。
已知当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时,所受空气阻力的大小与速度大小成正比两板间不加电压时,在实验中可以观察到油滴竖直向下做匀速运动,通过某一段距离所用时间为t1;当两板间加电压U(上极板的电势高)时,可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动,且在时间t2内运动的距离与在时间t1内运动的距离相等。根据上述信息回答下列问题:

(1)油滴带_________电,理由:_________。
(2)油滴所带电荷量的表达式为:Q=_________。
(3)用X射线照射极板间可以改变油滴的带电荷量。再采用上述方法测量油滴带的电荷量。如此重复操作,测量出油滴带的电荷量Q如下表所示。为了寻找规律,以自然数n为横坐标,以电荷量Q为纵坐标,建立Q-n坐标系,并将表格中数据描在图象中,如图乙所示。
   

①图象中直线斜率的意义是:_________;
②根据图象求出元电荷的电荷量e=_________。

◎ 答案

(1)负;当极板间加了电压U后,该油滴竖直向上做匀速运动,说明油滴受到的电场力竖直向上,与板间电场的方向相反,所以该油滴带负电
(2)
(3)①元电荷的电荷量;②1.50×10-19 C~1.58×10-19 C

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“汤姆生发现电子后,密立根用带电油滴进行实验,进一步证实了电子的存在,揭示了电荷量的非连续性,他发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍,于是称这一数值e为基本电荷。…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【电荷、元电荷】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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