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密立根油滴實(shí)驗(yàn)將微觀量轉(zhuǎn)化為宏觀量進(jìn)行測量,揭示了電荷的不連續(xù)性,并測定了元電荷的數(shù)值。實(shí)驗(yàn)設(shè)計簡單巧妙,被稱為物理學(xué)史上最美實(shí)驗(yàn)之一。該實(shí)驗(yàn)的簡化裝置如圖甲所示。水平放置、間距為d的兩平行金屬極板接在電源上,在上極板中間開一小孔,用噴霧器將油滴噴入并從小孔飄落到兩極板間。已知油滴帶負(fù)電。油滴所受空氣阻力f=6πrηv,式中η為已知量,r為油滴的半徑,v為油滴的速度大小。已知油的密度為ρ,重力加速度為g。
(1)在極板間不加電壓,由于空氣阻力作用,觀測到某一油滴以恒定速率緩慢下降距離L所用的時間為t1,求該油滴的半徑r;
(2)在極板間加電壓U,經(jīng)過一段時間后,觀測到(1)問中的油滴以恒定速率緩慢上升距離L所用的時間為t2。求該油滴所帶的電荷量Q;
(3)實(shí)驗(yàn)中通過在兩極板間照射X射線不斷改變油滴的電荷量。圖乙是通過多次實(shí)驗(yàn)所測電荷量的分布圖,橫軸表示不同油滴的編號,縱軸表示電荷量。請說明圖中油滴所帶電荷量的分布特點(diǎn),并說明如何處理數(shù)據(jù)進(jìn)而得出元電荷的數(shù)值。
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:156引用:3難度:0.4
相似題
  • 1.美國物理學(xué)家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴,準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量。如圖所示,平行板電容器兩極板M、N與電壓恒定為U的電源兩極相連,板的間距為d,重力加速度為g?,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板間勻速下落,不計空氣阻力,則:菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)油滴帶電荷量為多少?
    (2)若油滴勻速運(yùn)動的初速度為v0,當(dāng)它運(yùn)動到兩板中央時極板間電壓變?yōu)?div id="66ui5e4" class="MathJye" mathtag="math">
    U
    2
    ,求油滴運(yùn)動到極板時的速度。
發(fā)布:2024/9/29 8:0:1組卷:3引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.在湯姆孫測陰極射線比荷的實(shí)驗(yàn)中,采用了如圖所示的陰極射線管,從C出來的陰極射線經(jīng)過A、B間的電場加速后,水平射入長度為L的D、G平行板間,接著在熒光屏F中心出現(xiàn)熒光斑。若在D、G間加上方向向下,場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,陰極射線將向上偏轉(zhuǎn);如果再利用通電線圈在D、G電場區(qū)加上一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫),熒光斑恰好回到熒光屏中心,接著再去掉電場,陰極射線向下偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)角為θ,試解決下列問題:
    (1)說明陰極射線的電性;
    (2)說明圖中磁場沿什么方向;
    (3)根據(jù)L、E、B和θ,求出陰極射線的比荷。
    發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:94引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.電子被發(fā)現(xiàn)后,密立根的油滴實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了電子的存在,揭示了電荷的非連續(xù)性。密立根實(shí)驗(yàn)的原理示意圖如圖所示,設(shè)兩平行金屬板間的小油滴的質(zhì)量為m,重力加速度為g,兩板間電勢差為U,小油滴恰好懸浮在真空中不動,測出兩板間距離為d,則小油滴的電荷量為( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/10/2 4:0:2組卷:16引用:2難度:0.5
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