精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

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，两块水平放置的金属板间距为d．油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电．油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间．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，带电油滴恰好能以速度v₂竖直向上匀速运动．已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ，已测量出油滴的直径为D（油滴可看做球体，球体体积公式V= $数学公式$ πD³），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v₁时所受阻力f₁=kv₁，
油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，则有 f₁=mg，
m=ρV= $\text{[math]}$ πρD³
则解得 k= $\text{[math]}$ πρD³g
（2）设油滴所带电荷量为q，油滴受到的电场力F_电=qE=q $\text{[math]}$ ，
油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，kv₂+mg=q $\text{[math]}$
则油滴所带电荷量q= $\text{[math]}$
答：（1）k的大小为 $\text{[math]}$ πρD³g；
（2）油滴所带电荷量为 $\text{[math]}$ ．
分析：（1）当平行金属板间不加电压时，油滴最终以速度v₁竖直向下匀速运动时，所受的重力与阻力平衡，大小相等，可列出方程，再根据密度公式求出球的质量，联立求出k．
（2）当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v₂竖直向上匀速运动时，电场力与重力、阻力相平衡，列式可求解．
点评：本题是密立根测量油滴电荷量的实验，实质是平衡问题，根据平衡条件即可求解．

练习册系列答案

课课练与单元测试系列答案

世纪金榜小博士单元期末一卷通系列答案

单元测试AB卷台海出版社系列答案

黄冈新思维培优考王单元加期末卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

（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．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

2009年诺贝尔物理学奖由华人高锟、美国人韦拉德?博伊尔和乔治?史密斯三人分享．他们的成就分别是发明光纤电缆和电荷耦合器件（CCD）图象传感器，光纤电缆以玻璃作介质代替铜，使一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相等于一条饭桌般粗大的铜“线”．它彻底改变了人类通讯的模式，为目前的信息高速公路奠定了基础，使“用一条电话线传送一部电影”的幻想成为现实．如图所示，AB为一直光导纤维，AB之间距离为s，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，入射后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由A点传输到B点所用时间为t（光在真空中的传播速度为c）．则光导纤维所用材料的折射率是（　　）

A、

B、

C、

D、

查看答案和解析>>

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=U_o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。

查看答案和解析>>

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．

查看答案和解析>>

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．

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学