電子所帶電荷量最早是由美國科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測得的。密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連接，上板帶正電，下板帶負(fù)電，油滴從噴霧器噴出后，經(jīng)過上面金屬板中間的小孔，落到兩板之間的勻強(qiáng)電場中，在強(qiáng)光照射下，觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)動。大多數(shù)油滴在經(jīng)過噴霧器噴嘴時因摩擦而帶電，密立根通過實(shí)驗(yàn)測得數(shù)千個油滴所帶電荷量，并分析得出這些電荷量都等于某個最小電荷量的整數(shù)倍，這個最小電荷量即電子所帶的電荷量。

從噴霧噴出的小油滴可以視為球形，小油滴在空氣中下落時受到的空氣阻力f大小跟它下落的速度v的大小的關(guān)系是：f=6πrηv，

式中r為油滴的半徑，η為粘度系數(shù)。

K（1）實(shí)驗(yàn)中先將開關(guān)S斷開，測出小油滴下落一段時間后達(dá)到勻速運(yùn)動時的速度v₁，已知油的密度為ρ，粘度系數(shù)為η，空氣的浮力遠(yuǎn)小于重力，可以忽略，試由以上數(shù)據(jù)計算小油滴的半徑r。

（2）待小球向下運(yùn)動的速度達(dá)到v₁后，將開關(guān)S閉合，小油滴受電場力作用，最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動，測得勻速運(yùn)動的速度v₂，已知兩金屬板間的距離為d，電壓為U。試由以上數(shù)據(jù)計算小油滴所帶的電荷量。

一個帶負(fù)電的小球，質(zhì)量為M，帶電量為q，在一個如圖所示的平行板電容器的右側(cè)板邊被豎直上拋，最后落在電容器左側(cè)板邊同一高度處，若電容器極板是豎直放置，兩板間距為d，板間電壓為U，求電荷能達(dá)到的最大高度及拋出時的初速度．

(10分)電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根于1917年通過油滴實(shí)驗(yàn)測得的。他測量了數(shù)千個帶電油滴的電荷量，發(fā)現(xiàn)這些電荷量都是某個最小電荷量的整數(shù)倍。這個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)電場中．如果小油滴帶負(fù)電荷，它在電場中受豎直向下的重力和豎直向上的電場力作用，調(diào)節(jié)電場強(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，電場強(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，電場強(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?