题目内容

2.美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验.如图,两块水平放置的金属板A、B分别与电的正极、负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,油滴由小孔进入,在云室中,油滴互相不影响.有些静止;有些朝着B板运动;有些先向B板,后又返回A板.(  )
A.油滴带正电
B.增大AB板间的电势差,静止的油滴将向A板运动
C.静止的油滴是由于不受力的作用
D.朝着B板运动的油滴一定做匀变速直线运动

分析 带电荷量为q的油滴静止不动,所受的电场力与重力平衡,由平衡条件分析微粒的电性和带电量;结合受力分析增大极板之间的电势差后油滴的运动.

解答 解:A、带电荷量为q的油滴静止不动,则油滴受到向上的电场力;题中金属板A、B分别与电的正极、负极相连接,故板间场强方向竖直向下,则油滴带负电,故A错误;
B、根据平衡条件,有:mg=q$\frac{U}{d}$,可知静止的电荷受到重力和电场力的作用;根据平衡条件,有:mg=qE,当增大场强,电场力增大,则悬浮油滴将向上运动,故B正确,C错误;
D、不同油滴的进入电场区域后的速度不一定都是0,初速度的方向也不一定都与电场的方向平行,所以朝着B板运动的油滴不一定做直线运动,故D错误;
故选:B

点评 本题关键是明确密立根油滴实验的实验原理,密立根通过该实验测量出电子的电荷量而获得诺贝尔物理奖,注意运用电场力与重力平衡,及理解带电荷量是元电荷的整数倍.

练习册系列答案
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7.要测量一个电流表A的内电阻Rg(内阻约在1-2kΩ,之间,其量程为250μA),现提供的器材有:
电源E(4V,内阻0.6Ω)
电阻箱RA(0-999Ω)、
滑动变阻器(0-20Ω,1A)
滑动变阻器R2(0-250Ω,0.6A),
滑动变阻器R3(0-1000Ω,0.3A)
标准电流表A'(量程250μA),
开关S1、S2、S3及导线若干
今有甲、乙两同学,用不同的测量方法来测出内阻.
(i)甲同学利用图甲的电路图来测量内阻,其实验步骤如下:
①按电路图甲接好各元件,并使滑动触头P先置b端,断开开关S,调电阻箱阻值到零
②闭合开关S,调节滑动触头P于某一位置,使A表达到满刻度Ig
③调节电阻箱电阻值,使A表电流为$\frac{I_g}{2}$,记下电阻箱数值R④待测电流表内阻Rg=R

(ii)乙同学利用图乙的电路图来测得内阻,其实验步骤如下:
①按电路图乙接好各元件,并使滑动触头P先置于b端,断开开关S1、S2、S3,调电阻箱阻值到零
②闭合开关S1、S2,调节滑动触头P于某一位置,使表A'达到满刻度Ig
③闭合开关S3,断开开关S2,调节电阻箱电阻值,使A'表电流仍为Ig,记下电阻箱数值R
④得待测电流表内阻Rg=R
(1)在不考虑操作过程中失误的前提下,仅就电路设计而言,你认为能更准确地测出电流表内阻值的是乙同学设计的方案
(2)请纠正你选择的方案在操作过程中的两处失误:
A.连接电路时应将滑动变阻器的滑片P先置于a端
B.电阻箱的阻值在测量前应先置于2KΩ以上
(3)你认为测量精度较差的另一个设计方案中要使实验误尽可能小,该方案中滑动变阻器选择R1.

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