Question

（2013?保定一模）电子所带的电荷量（元电荷e）最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图 6是该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板A、B连接到电路中，板间产 生竖直向下的匀强电场．用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油 滴从喷口出来时由于摩擦带负电．在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜 观察，找到悬浮不动的油滴．所用部分器材已在图中给出，其中E为直流电源，R 为滑动变阻器，V为电压表，S为开关，此外还有若干轻质导线．

（1）在图中画线连接成实验电路图（其中①②③是已经连接好的导线）．
（2）实验时观察到某个悬浮不动的油滴半径为r，此时电压表的示数为U，金属板 A、B间的距离为d．已知油滴密度为p，重力加速度为g，空气浮力不计，则 该油滴所带的电荷量为

4πρdgr3

3U

．（用题目中所给的物理量表示）

Answer 1

分析：该油滴竖直向下做匀速直线运动，受重力和电场力，二力平衡，电场力向上，根据电场力和重力平衡列式求解所带电荷量．

解答：解：（1）电容器两极板间的电压等于滑动变阻器左半部分电阻的分压，电路图如图：

（2）油滴处于静止状态，q

U

d

=mg
其中m=ρ?

4

3

πr³
联立得：q=

4πρdgr3

3U

．
故答案为：（1）如图（2）

4πρdgr3

3U

．

点评：本题关键明确油滴的运动情况，然后根据平衡条件列式求解．