Question

在密立根油滴实验装置中，喷雾器向透明的盒子里喷入带点油滴，小盒子内的上、下两金属板分别接在电源两极，通过改变两极板间电场强度可控制带点油滴在板间的运动状态．已知某油滴所受的重力为1.8×10^-9N，当电场强度调节为4.0×10⁴N/C时，通过显微镜观察该油滴竖直向下做匀速直线运动，如图所示．
求：（1）该油滴带何种电荷？
（2）该油滴所带电荷量是多少？
（3）该油滴所带电荷量是元电荷e的多少倍？

Answer 1

解：（1）该油滴竖直向下做匀速直线运动，受重力和电场力，二力平衡；故电场力向上，而场强向下，故油滴带负电荷；
（2）匀速运动是平衡状态，重力和电场力平衡：
mg=F=qE
所以：q===4.5×10^-14C
（3）元电荷电量：e=1.6×10^-19C
所以，元电荷倍数N：N==个=2.8×10⁵个
答：（1）该油滴带负电荷；
（2）该油滴所带电荷量是4.5×10^-14C；
（3）该油滴所带电荷量是元电荷e的2.8×10⁵倍．
分析：（1）该油滴竖直向下做匀速直线运动，受重力和电场力，二力平衡，电场力向上，场强向下，故带负电荷；
（2）根据电场力和重力平衡列式求解即可；
（3）用电量除以元电荷即可．
点评：本题关键明确油滴的运动情况，然后根据平衡条件列式求解，同时要明确油滴带电量是量子化的．