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如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图,两水平旋转的平行金属板间距离为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时,由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油室中,在重力作用下,少数油滴通过上面金属板的小也进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时,由于受到气体阻力的作用,油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动;当上板带正电下板带负电,两板间的电压为U时,带电油滴恰好以速度v2竖直向上匀速运动。已油滴的直径为D(油滴要看作球体,球体体积),重力加速度为g。
(1)设油滴受到气体的阻力f=kv,其中k为阻力系数,求k的大小;
(2)求油滴所带电荷量。
解:(1)油滴速度为时所受阻力,油滴向下匀速运动时,重力与阻力平衡,有
f1=mg
 

(2)设油滴所带电荷量为q,油滴受到的电场力

油滴向上匀速运动时,阻力向下,油滴受力平衡

则油滴所带电荷量
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(2010?镇江一模)被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖.光纤由内芯和外套两层组成.某光纤内芯的折射率为n1,外套的折射率为n2,其剖面如图所示.在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60°,为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去,求内芯的折射率n1的最小值.

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A、
ct
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B、
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C、
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D、
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年河北省邯郸市高一下学期期末教学质量检测物理试卷(带解析) 题型:计算题

在19世纪末发现电子以后,美国物理学家密立根 (R.A.Millikan)在1907年~1913年间就微小油滴所带电荷量进行了多次的测量,比较准确地测定了电子的电荷量。油滴实验是物理学发展史上具有重要意义的实验。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力,重力加速度为g。

(1)调节两金属板间的电势差u,当u=Uo时,使某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动。该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。

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科目:高中物理 来源:2014届度江苏省高三年级第一学期期末物理试卷(解析版) 题型:计算题

被称为光纤之父的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖.光纤由内芯和外套两层组成.某光纤内芯的折射率为,外套的折射率为,其剖面如图所示.在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600,为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套泄漏出去,求内芯的折射率的最小值.

 

 

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年陕西西安市高三下学期自主命题二理科综合物理试卷(解析版) 题型:计算题

(9分)被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖.光纤由内芯和外套两层组成.某光纤内芯的折射率为n1,外套的折射率为n2,其剖面如图所示.在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600,为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去,求内芯的折射率n1的最小值.

 

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