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密立根实验的原理如图所示,A、B是两平行放置的水平金属板,A板带正电荷,B板带负电荷.从喷雾器嘴喷出的小油滴,从A板上的小孔落到A、B板之间的匀强电场中.如果小油滴带负电荷,它在电场中受竖直向下的重力和竖直向上的电场力作用,调节电场强度的大小(改变极板之间的电压),可以使油滴在A、B之间处于静止状态.
实验中用显微镜测得某油滴(可视为球体)的半径为R,当它处于静止状态时,电场强度为E.已知油的密度为ρ,重力加速度为g,球体的体积V=
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(1)该油滴重量的表达式.
(2)该油滴上所带电荷量的表达式.
(3)若该油滴的半径R=2.00×10-6m,当它处于静止状态时,电场强度E=2.00×105N/C.已知油的密度为ρ=0 80×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2,电子的电量e=1.60×10-19C,π=3,则该油滴上所带电荷量是电子电量的多少倍?
电子所带电荷量的精确数值最早是由美国物理学家密立根于1917年通过油滴实验测得的. 他测量了数千个带电油滴的电荷量,发现这些电荷量都是某个最小电荷量的整 数倍.这个最小的电荷量就是电子所带的电荷量. 密立根实验的原理如图所示,A、B是两平行放置的水平金属板,A板带正电荷,B板带负电荷.从喷雾器嘴喷出的小油滴,从A板上的小孔落到A、B板之间的匀强电场中.如果小油滴带负电荷,它在电场中受竖直向下的重力和竖直向上的电场力作用,调节电场强度的大小(改变极板之间的电压),可以使油滴在A、B之间处于静止状态.实验中用显微镜测得某油滴(可视为球体)的半径为R,当它处于静止状态时,电场强度为E。已知油的密度为,重力加速度为g,球体的体积,求:
(1) 该油滴重量的表达式.
(2) 该油滴上所带电荷量的表达式.
(3) 若该油滴的半径R=2.00×10-6m,当它处于静止状态时,电场强度E=2.00×105N/C.已知油的密度为=0 80×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2,电子的电量e=1.6×10-19C,=3,则该油滴上所带电荷量是电子电量的多少倍?
查看习题详情和答案>>图1-14
(1)求a、b两板间的电势差U为多大.
(2)若撤去磁场,求电子离开电场时偏离入射方向的距离.
(3)若撤去磁场,求电子通过电场区增加的动能.
查看习题详情和答案>>两块金属板a、b平行放置,板间存在与匀强电场正交的匀强磁场,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一束电子以匀强磁场,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一束电子以一定的初速度υ从两极板中间,沿垂直于电场、磁场的方向射人场中,无偏转地通过场区,如图所示。
已知板长l=l0cm,两板间距d=3.0cm,两板间电势差U=150V,υ0=2.0×107m/s。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若撤去磁场,求电子穿过电场时偏离入射方向的距离,以及电子通过场区后动能增加多少?
(电子所带电荷量的大小与其质量之比e/m=1.76×1011C/kg,电子电荷量的大小e=1.60 × 10-19C)
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