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带电粒子在复合场中的运动
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美国科学家密立根通过油滴实验首次精确地测出了电子的电荷量．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，上下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由
网友投稿 2023-04-12 00:00:00 互联网
◎ 题目
美国科学家密立根通过油滴实验首次精确地测出了电子的电荷量．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，上下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带负电，经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中，通过显微镜可以观察到它运动的情况．两金属板间的距离为d．（忽略油滴之间的相互作用力和空气对油滴的浮力及阻力）
（1）调节两金属板间的电压，当U=U
0
时，观察到某个质量为m
1
的油滴恰好匀速竖直下落，求该油滴所带的电荷量q
1
；
（2）若油滴进入电场时的初速度可以忽略，当U=U
1
时，观察到某个质量为m
2
的油滴进入电场后匀加速竖直下落，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带的电荷量q
2
．
◎ 答案
（1）油滴匀速下落过程中受到电场力和重力平衡，此时油滴所带的电量为负电荷．由二力平衡关系可得：
q
1
U
0
d
=m
1
g…①
由①式可得：
q
1
=m
1
gd
U
0
…②
（2）油滴加速下落，由（1）可知该油滴带负电，此时它受到的电场力向上，设此时的加速度大小为a
1
，由牛顿第二定律可得：
m
2
g-q
2
U
1
d
=m2a
1
…③
由运动学公式可得：
d=
1
2
a
1
t
2
…④
由③④二式可得：
q
2
=
m
2
d
U
1
（g-
2d
t
2
）…⑤
答：（1）该油滴所带电荷量q为m
1
gd
U
0
；
（2）此油滴所带电荷量为
m
2
d
U
1
（g-
2d
t
2
）．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“美国科学家密立根通过油滴实验首次精确地测出了电子的电荷量．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，上下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 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。
http://www.00-edu.com/html/202304/443540.html
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