题目内容
【题目】电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。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连接,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力。
(1)调节两金属板间的电势差u,当u=U0时,使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动,则该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。
【答案】(1)q= (2) 或
【解析】(1)由平衡条件知m1g=q
解得q=
(2)若Q为正电荷,根据牛顿第二定律有m2g+=m2a,且d=at2
由以上两式解得Q=
若Q为负电荷,根据牛顿第二定律有m2g-=m2a,又d=at2
由以上两式解得Q=
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