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。

【考點(diǎn)】密立根油滴實(shí)驗(yàn)；勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；帶電粒子在恒定的電場中做加速（或減速）運(yùn)動．

【答案】見試題解答內(nèi)容