Question

【題目】電子所帶的電荷量最早是由美國科學(xué)家密立根通過油滴實驗測定的。油滴實驗的原理如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的兩極相接，油滴從噴霧器噴出后由于摩擦而帶負電，油滴進入上板中央小孔后落到勻強電場中，通過顯微鏡可以觀察到油滴的運動情況。假設(shè)兩金屬板間的距離d=5.0×10-2m，忽略空氣對油滴的浮力和阻力，重力加速度g取10m/s2。請問：

（1）調(diào)節(jié)兩板間的電勢差U=200V，觀察到某個質(zhì)量為m1=1.28×10-15kg的油滴恰好處于懸浮不動，則哪一金屬板接電源的正極？該油滴所帶電荷量q1多大？

（2）維持兩板間電勢差不變，觀察到另一個質(zhì)量為m2=2.00×10-15kg的帶負電油滴，從上板小孔靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間t=0.5s到達下板，則此油滴所帶電荷量q2多大？

Answer 1

【答案】（1）上金屬板； ；（2）

【解析】（1）油滴勻速下落過程中受到電場力和重力平衡，由于油滴帶負電，且受的電場力向上，所以上金屬板接電源的正極；
由二力平衡關(guān)系可得： ，解得：

(2) 帶電油滴做勻加速直線運動，由： , ,

代入數(shù)據(jù)解得：