Question

【题目】密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，其实验装置如图所示，油滴从喷雾器喷出，以某一速度进入水平放置的平行板之间。若两板间加一电压，使板间形成向下的电场E，今有一带负电的油滴，质量为m，在两板间匀速下落的速率为v。已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f=6πηrv计算(其中r为油滴半径，η为空气粘滞系数)。实验时测出r、v，E、η、m、g为已知，则

（1）油滴的带电量q=__________。

（2）经多次测量得到许多油滴的Q测量值如下表(单位10－19C)

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

分析这些数据可得什么结论：______________________________。

Answer 1

【答案】 电荷的最小电量即元电荷为1.6×10－19C

【解析】

(1)两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v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；

(2)根据物体带电的本质，结合测量电量值，即可求解。

(1) 当有电场时，则有重力等于阻力与电场力之和，即为：mg=+qE；

解得：；

(2) 根据物体带电本质：电子的得失，且由表格所测电量，可知：在误差范围内，可以认为油滴的带电量总是1.6×10-19C的整数倍，故电荷的最小电量即元电荷为1.6×10-19C。