(10分)電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根于1917年通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。他測(cè)量了數(shù)千個(gè)帶電油滴的電荷量,發(fā)現(xiàn)這些電荷量都是某個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍。這個(gè)最小的電荷量就是電子所帶的電荷量。

     密立根實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示,A、B是兩平行放置的水平金屬板,A板帶正電荷,B板帶負(fù)電荷.從噴霧器嘴噴出的小油滴,從A板上的小孔落到A、B板之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.如果小油滴帶負(fù)電荷,它在電場(chǎng)中受豎直向下的重力和豎直向上的電場(chǎng)力作用,調(diào)節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(改變極板之間的電壓),可以使油滴在A、B之間處于靜止?fàn)顟B(tài).

實(shí)驗(yàn)中用顯微鏡測(cè)得某油滴(可視為球體)的半徑為R,當(dāng)它處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度為E。已知油的密度為,重力加速度為g,球體的體積,求:

(1) 該油滴重量的表達(dá)式.

(2) 該油滴上所帶電荷量的表達(dá)式.

(3) 若該油滴的半徑R=2.00×10-6m,當(dāng)它處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度E=2.00×105N/C.已知油的密度為=0 80×103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2,電子的電量e=1.60×10-19C,=3,則該油滴上所帶電荷量是電子電量的多少倍?

   (1 )球形油滴的重量

      ……………………………………………………4分

(2) 油滴靜止時(shí)

         ……………………………………………………………………………3分

           ……………………………………………………………………1分

 (3) 油滴的帶電量是電子的n倍

 ………………………………………………………2分

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

第Ⅰ卷(選擇題 共31分)

一、單項(xiàng)選擇題.本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意.

1. 關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說(shuō)法中正確的是[來(lái)源:Www..com]

A.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B.伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)是速度隨位移均勻變化的運(yùn)動(dòng)

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,并計(jì)算出太陽(yáng)與地球間引力的大小

D.法拉第提出了電場(chǎng)的觀點(diǎn),說(shuō)明處于電場(chǎng)中電荷所受到的力是電場(chǎng)給予的

2.如圖為一種主動(dòng)式光控報(bào)警器原理圖,圖中R1R2為光敏電阻,R3R4為定值電阻.當(dāng)射向光敏電阻R1R2的任何一束光線(xiàn)被遮擋時(shí),都會(huì)引起警鈴發(fā)聲,則圖中虛線(xiàn)框內(nèi)的電路是

A.與門(mén)                  B.或門(mén)               C.或非門(mén)                  D.與非門(mén)

 


3.如圖所示的交流電路中,理想變壓器原線(xiàn)圈輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭向下移動(dòng)時(shí)

A.燈L變亮                                    B.各個(gè)電表讀數(shù)均變大

C.因?yàn)?i>U1不變,所以P1不變                              D.P1變大,且始終有P1= P2

4.豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè),一小球以某一水平速度v0A點(diǎn)出發(fā)沿圓軌道運(yùn)動(dòng),至B點(diǎn)時(shí)脫離軌道,最終落在水平面上的C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法中不正確的是

A.在B點(diǎn)時(shí),小球?qū)A軌道的壓力為零

B.BC過(guò)程,小球做勻變速運(yùn)動(dòng)

C.在A點(diǎn)時(shí),小球?qū)A軌道壓力大于其重力

D.AB過(guò)程,小球水平方向的加速度先增加后減小

5.如圖所示,水平面上放置質(zhì)量為M的三角形斜劈,斜劈頂端安裝光滑的定滑輪,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別連接質(zhì)量為m1m2的物塊.m1在斜面上運(yùn)動(dòng),三角形斜劈保持靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法中正確的是

A.若m2向下運(yùn)動(dòng),則斜劈受到水平面向左摩擦力

B.若m1沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng),則斜劈受到水平面向右的摩擦力

C.若m1沿斜面向下運(yùn)動(dòng),則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+Mg

D.若m2向上運(yùn)動(dòng),則輕繩的拉力一定大于m2g

二、多項(xiàng)選擇題.本題共4小題,每小題4分,共計(jì)16分.每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意.全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分.

6.木星是太陽(yáng)系中最大的行星,它有眾多衛(wèi)星.觀察測(cè)出:木星繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1、 周期為T1;木星的某一衛(wèi)星繞木星作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r2、 周期為T2.已知萬(wàn)有引力常量為G,則根據(jù)題中給定條件

A.能求出木星的質(zhì)量

B.能求出木星與衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力

C.能求出太陽(yáng)與木星間的萬(wàn)有引力

D.可以斷定

7.如圖所示,xOy坐標(biāo)平面在豎直面內(nèi),x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內(nèi)有垂直于xOy平面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶電小球從O點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線(xiàn).關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是

A.OAB軌跡為半圓

B.小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)A時(shí)速度最大,且沿水平方向

C.小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

D.小球在A點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力與重力大小相等

8.如圖所示,質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí),木板在地面上移動(dòng)的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結(jié)論中正確的是

A.上述過(guò)程中,F做功大小為            

B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長(zhǎng)

C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小

D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多

9.如圖所示,兩個(gè)固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離,同軸放置,O1、O2分別為兩環(huán)的圓心,兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷.一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線(xiàn)飛來(lái)并穿過(guò)兩環(huán).則在帶電粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

A.在O1點(diǎn)粒子加速度方向向左

B.從O1O2過(guò)程粒子電勢(shì)能一直增加

C.軸線(xiàn)上O1點(diǎn)右側(cè)存在一點(diǎn),粒子在該點(diǎn)動(dòng)能最小

D.軸線(xiàn)上O1點(diǎn)右側(cè)、O2點(diǎn)左側(cè)都存在場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn),它們關(guān)于O1O2連線(xiàn)中點(diǎn)對(duì)稱(chēng)

 


第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)

三、簡(jiǎn)答題:本題分必做題(第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計(jì)42分.請(qǐng)將解答填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)的位置.

必做題

10.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí),采用如圖所示的裝置,圖中長(zhǎng)木板水平固定.

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在  ▲  (選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪高度,使  ▲ 

(2)已知重力加速度為g,測(cè)得木塊的質(zhì)量為M,砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=  ▲ 

(3)如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出.從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則木塊加速度大小a=  ▲  m/s2(保留兩位有效數(shù)字).

 


11.為了測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì) E(約為3V)和內(nèi)阻 r,可供選擇的器材如下:

A.電流表G1(2mA  100Ω)             B.電流表G2(1mA  內(nèi)阻未知)

C.電阻箱R1(0~999.9Ω)                      D.電阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑動(dòng)變阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑動(dòng)變阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值電阻R0(800Ω  0.1A)               H.待測(cè)電池

I.導(dǎo)線(xiàn)、電鍵若干

(1)采用如圖甲所示的電路,測(cè)定電流表G2的內(nèi)阻,得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

 


根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中描點(diǎn)作出I1I2圖線(xiàn).由圖得到電流表G2的內(nèi)阻等于

  ▲  Ω.

(2)在現(xiàn)有器材的條件下,測(cè)量該電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,采用如圖丙所示的電路,圖中滑動(dòng)變阻器①應(yīng)該選用給定的器材中  ▲  ,電阻箱②選  ▲  (均填寫(xiě)器材代號(hào)).

(3)根據(jù)圖丙所示電路,請(qǐng)?jiān)诙D中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),完成實(shí)物電路的連接.

 


12.選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿(mǎn)涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評(píng)分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)下列說(shuō)法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力

B.?dāng)U散運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)

C.蔗糖受潮后會(huì)粘在一起,沒(méi)有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對(duì)任何一類(lèi)與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程進(jìn)行方向的說(shuō)明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

(2)將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤(pán)內(nèi),待油膜充分展開(kāi)后,測(cè)得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

(3)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開(kāi)始活塞被固定,打開(kāi)固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g

①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);

②設(shè)周?chē)h(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)下列說(shuō)法中正確的是  ▲ 

A.照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理

B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊,是光的衍射現(xiàn)象

C.太陽(yáng)光是偏振光

D.為了有效地發(fā)射電磁波,應(yīng)該采用長(zhǎng)波發(fā)射

(2)甲、乙兩人站在地面上時(shí)身高都是L0, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8cc為光速)的飛船同向運(yùn)動(dòng),如圖所示.此時(shí)乙觀察到甲的身高L  ▲  L0;若甲向乙揮手,動(dòng)作時(shí)間為t0,乙觀察到甲動(dòng)作時(shí)間為t1,則t1  ▲  t0(均選填“>”、“ =” 或“<”).

(3)x=0的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng),產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14s時(shí)刻波的圖象如圖所示,質(zhì)點(diǎn)A剛好開(kāi)始振動(dòng).

①求波在介質(zhì)中的傳播速度;

②求x=4m的質(zhì)點(diǎn)在0.14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程.

   C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)下列說(shuō)法中正確的是  ▲ 

A.康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)了光的波動(dòng)特性

B.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的

C.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

D.天然放射性元素衰變的快慢與化學(xué)、物理狀態(tài)有關(guān)

(2)是不穩(wěn)定的,能自發(fā)的發(fā)生衰變.

①完成衰變反應(yīng)方程    ▲ 

衰變?yōu)?img width=40 height=25 src="http://thumb.1010pic.com/pic1/1899/wl/3/40403.gif" >,經(jīng)過(guò)  ▲  α衰變,  ▲  β衰變.

(3)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過(guò)程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核,復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子,變成氧核.設(shè)α粒子質(zhì)量為m1,初速度為v0,氮核質(zhì)量為m2,質(zhì)子質(zhì)量為m0, 氧核的質(zhì)量為m3,不考慮相對(duì)論效應(yīng).

α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間,復(fù)核的速度為多大?

②求此過(guò)程中釋放的核能.

四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分.解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫(xiě)出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位.

13.如圖所示,一質(zhì)量為m的氫氣球用細(xì)繩拴在地面上,地面上空風(fēng)速水平且恒為v0,球靜止時(shí)繩與水平方向夾角為α.某時(shí)刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知?dú)錃馇蛟诳諝庵羞\(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力f正比于其相對(duì)空氣的速度v,可以表示為f=kvk為已知的常數(shù)).則

(1)氫氣球受到的浮力為多大?

(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?

(3)一段時(shí)間后氫氣球在空中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其水平方向上的速度與風(fēng)速v0相等,求此時(shí)氣球速度大。ㄔO(shè)空氣密度不發(fā)生變化,重力加速度為g).

 


14.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻?qū)w制成的正方形線(xiàn)框abcd,線(xiàn)框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長(zhǎng)為L.有一方向豎直向下的有界磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)區(qū)寬度大于L,左邊界與ab邊平行.線(xiàn)框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線(xiàn)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū).

(1)若線(xiàn)框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū),求線(xiàn)框在離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;

(2)若線(xiàn)框從靜止開(kāi)始以恒定的加速度a運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t1時(shí)間ab邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng),求cd邊將要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)刻回路的電功率;

(3)若線(xiàn)框以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng),且拉力的功率恒為P0.經(jīng)過(guò)時(shí)間T,cd邊進(jìn)入磁場(chǎng),此過(guò)程中回路產(chǎn)生的電熱為Q.后來(lái)ab邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí),線(xiàn)框速度也為v0,求線(xiàn)框穿過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間t

      

15.如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界,磁場(chǎng)中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒,圓心OMN的距離OO1=2R,圓筒軸線(xiàn)與磁場(chǎng)平行.圓筒用導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)一個(gè)電阻r0接地,最初金屬圓筒不帶電.現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠(yuǎn)處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場(chǎng)區(qū),已知電子質(zhì)量為m,電量為e

(1)若電子初速度滿(mǎn)足,則在最初圓筒上沒(méi)有帶電時(shí),能夠打到圓筒上的電子對(duì)應(yīng)MN邊界上O1兩側(cè)的范圍是多大?

(2)當(dāng)圓筒上電量達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí),測(cè)量得到通過(guò)電阻r0的電流恒為I,忽略運(yùn)動(dòng)電子間的相互作用,求此時(shí)金屬圓筒的電勢(shì)φ和電子到達(dá)圓筒時(shí)速度v(取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地電勢(shì)為零).

(3)在(2)的情況下,求金屬圓筒的發(fā)熱功率.

 


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(18分)1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子后,許多科學(xué)家為測(cè)量電子的電荷量做了大量的探索。1907-1916年密立根用帶電油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值的整數(shù)倍,于是稱(chēng)這數(shù)值為基本電荷。

       如圖所示,完全相同的兩塊金屬板正對(duì)著水平放置,板間距離為。當(dāng)質(zhì)量為的微小帶電油滴在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí),所受空氣阻力的大小與速度大小成正比。兩板間不加電壓時(shí),可以觀察到油滴豎直向下做勻速運(yùn)動(dòng),通過(guò)某一段距離所用時(shí)間為;當(dāng)兩板間加電壓(上極板的電勢(shì)高)時(shí),可以觀察到同一油滴豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng),且在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離與在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離相等。忽略空氣浮力。重力加速度為

(1)判斷上述油滴的電性,要求說(shuō)明理由;

(2)求上述油滴所帶的電荷量;

(3)在極板間照射X射線(xiàn)可以改變油滴的帶電量。再采用上述方法測(cè)量油滴的電荷量。如此重復(fù)操作,測(cè)量出油滴的電荷量如下表所示。如果存在基本電荷,請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)求出基本電荷的電荷量(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

實(shí)驗(yàn)次序

1

2

3

4

5

電荷量

0.95

1.10

1.41

1.57

2.02

 

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(18分)1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子后,許多科學(xué)家為測(cè)量電子的電荷量做了大量的探索。1907-1916年密立根用帶電油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值的整數(shù)倍,于是稱(chēng)這數(shù)值為基本電荷。

       如圖所示,完全相同的兩塊金屬板正對(duì)著水平放置,板間距離為。當(dāng)質(zhì)量為的微小帶電油滴在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí),所受空氣阻力的大小與速度大小成正比。兩板間不加電壓時(shí),可以觀察到油滴豎直向下做勻速運(yùn)動(dòng),通過(guò)某一段距離所用時(shí)間為;當(dāng)兩板間加電壓(上極板的電勢(shì)高)時(shí),可以觀察到同一油滴豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng),且在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離與在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離相等。忽略空氣浮力。重力加速度為。

(1)判斷上述油滴的電性,要求說(shuō)明理由;

(2)求上述油滴所帶的電荷量;

(3)在極板間照射X射線(xiàn)可以改變油滴的帶電量。再采用上述方法測(cè)量油滴的電荷量。如此重復(fù)操作,測(cè)量出油滴的電荷量如下表所示。如果存在基本電荷,請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)求出基本電荷的電荷量(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

實(shí)驗(yàn)次序

1

2

3

4

5

電荷量

0.95

1.10

1.41

1.57

2.02

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2010年河北省高三下學(xué)期第三次考試(理綜)物理部分 題型:計(jì)算題

(18分)1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子后,許多科學(xué)家為測(cè)量電子的電荷量做了大量的探索。1907-1916年密立根用帶電油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值的整數(shù)倍,于是稱(chēng)這數(shù)值為基本電荷。

       如圖所示,完全相同的兩塊金屬板正對(duì)著水平放置,板間距離為。當(dāng)質(zhì)量為的微小帶電油滴在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí),所受空氣阻力的大小與速度大小成正比。兩板間不加電壓時(shí),可以觀察到油滴豎直向下做勻速運(yùn)動(dòng),通過(guò)某一段距離所用時(shí)間為;當(dāng)兩板間加電壓(上極板的電勢(shì)高)時(shí),可以觀察到同一油滴豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng),且在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離與在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離相等。忽略空氣浮力。重力加速度為。

(1)判斷上述油滴的電性,要求說(shuō)明理由;

(2)求上述油滴所帶的電荷量;

(3)在極板間照射X射線(xiàn)可以改變油滴的帶電量。再采用上述方法測(cè)量油滴的電荷量。如此重復(fù)操作,測(cè)量出油滴的電荷量如下表所示。如果存在基本電荷,請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)求出基本電荷的電荷量(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

實(shí)驗(yàn)次序

1

2

3

4

5

電荷量

0.95

1.10

1.41

1.57

2.02

 

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