Question

【題目】密立根油滴實(shí)驗(yàn)首先測(cè)出了元電荷的數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進(jìn)入水平放置的平行板之間。若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場(chǎng)E，今有一帶負(fù)電的油滴，質(zhì)量為m，在兩板間勻速下落的速率為v。已知運(yùn)動(dòng)中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f=6πηrv計(jì)算(其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數(shù))。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出r、v，E、η、m、g為已知，則

（1）油滴的帶電量q=__________。

（2）經(jīng)多次測(cè)量得到許多油滴的Q測(cè)量值如下表(單位10－19C)

Q1	Q2	Q3	Q4	Q5	Q6
6.41	8.01	9.65	11.23	12.83	14.48

分析這些數(shù)據(jù)可得什么結(jié)論：______________________________。

Answer 1

【答案】 電荷的最小電量即元電荷為1.6×10－19C

【解析】

(1)兩板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度v豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力與重力、阻力相平衡，列式可求解；

(2)根據(jù)物體帶電的本質(zhì)，結(jié)合測(cè)量電量值，即可求解。

(1) 當(dāng)有電場(chǎng)時(shí)，則有重力等于阻力與電場(chǎng)力之和，即為：mg=+qE；

解得：；

(2) 根據(jù)物體帶電本質(zhì)：電子的得失，且由表格所測(cè)電量，可知：在誤差范圍內(nèi)，可以認(rèn)為油滴的帶電量總是1.6×10-19C的整數(shù)倍，故電荷的最小電量即元電荷為1.6×10-19C。