Question

20．19世纪末发现电子后，密立根在1907～1913年间进行了多次试验，比较准确地测定了电子的电荷量．
密立根并没有直接测量电子的电荷量，而是测定很小的带电油滴所带电荷量．如图是密立根实验示意图．
（1）由图判断油滴带负（正电或负电）
（2）若已测得两金属板电势差U，板间距离d，刚好悬浮的油滴的质量m，重力加速度g，则油滴所带的电荷量q=$\frac{mgd}{U}$
（3）在进行了几百次测量以后，密立根得出：油滴所带的电荷量虽不同，但都是1.6×10^-19C的整数倍．

Answer 1

分析 （1）油滴在电场力和重力的作用下保持平衡，根据平衡条件确定电场力方向，分析极板的电性；
（2）油滴在电场力和重力的作用下保持平衡，根据平衡条件求解电荷量；
（3）油滴带负电荷，电量是元电荷的整数倍．

解答 解：（1）油滴在电场力和重力的作用下保持平衡，根据平衡条件，电场力向上，场强向下，故油滴带负电荷；
（2）油滴在电场力和重力的作用下保持平衡，根据平衡条件，有：qE=mg
其中：E=$\frac{U}{d}$
联立解得：q=$\frac{mgd}{U}$
（3）在进行了几百次测量以后，密立根得出：油滴所带的电荷量虽不同，但都是1.6×10^-19C的整数倍．
故答案为：（1）负；（2）$\frac{mgd}{U}$；（3）1.6×10^-19C．

点评 本题关键是明确密立根油滴实验的实验原理，会用平衡条件求解油滴的电荷量，知道元电荷的概念，基础题目．