Question

【題目】密立根油滴實驗首先測出了元電荷的數值，其實驗裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進入水平放置的平行板之間。今有一帶負電的油滴，不加電場時，油滴由于受到重力作用加速下落，速率變大，受到的空氣阻力也變大，因此油滴很快會以一恒定速率v1勻速下落。若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場E，油滴下落的終極速率為v2。已知運動中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f=6πηrv計算(其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數)。實驗時測出r、v1、v2，E、η為已知，則

（1）油滴的帶電量__________。

（2）經多次測量得到許多油滴的Q測量值如下表(單位10－19C)

6.41

8.01

9.65

11.23

12.83

14.48

分析這些數據可知__________。

Answer 1

【答案】 電荷的最小電量即元電荷為1.6×10－19C

【解析】（1）沒有加電壓時，達到有

加上電壓后，受到向上的阻力和電場力，有

解以上兩式得到油滴電量

（2）在誤差范圍內，可以認為油滴的帶電量總是1.6×10－19C的整數倍，故電荷的最小電量即元電荷為1.6×10－19C。