Question

【題目】密立根油滴實(shí)驗(yàn)首先測(cè)出了元電荷的數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進(jìn)入水平放置的平行板之間.今有一帶負(fù)電的油滴，不加電場(chǎng)時(shí)，油滴由于受到重力作用加速下落，速率變大，受到的空氣阻力也變大，因此油滴很快會(huì)以一恒定速率v1勻速下落.若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場(chǎng)E，油滴下落的終極速率為v2.已知運(yùn)動(dòng)中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv計(jì)算(其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數(shù)).實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出r、v1、v2，E、η為已知，求：

(1)油滴的帶電量.

(2)經(jīng)多次測(cè)量得到許多油滴的Q測(cè)量值如下表(單位10－19C)：

分析這些數(shù)據(jù)可得結(jié)論.

Answer 1

【答案】(1) (2)電荷的最小電量即元電荷為1.6×10－19C

【解析】

(1)沒(méi)有加電壓時(shí)，達(dá)到v1有mg＝f1＝6πrη ν1，加上電壓后，受到向上的阻力和電場(chǎng)力，有mg＝f2＋qE＝6πrηv2＋qE，

解以上兩式得到油滴電量：

(2)在誤差范圍內(nèi)，可以認(rèn)為油滴的帶電量總是1.6×10－19C的整數(shù)倍，故電荷的最小電量即元電荷為1.6×10－19C。