练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的。密立根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相连接，上板带正电，下板带负电，油滴从喷雾器喷出后，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（可认为初速度为0）平行金属板间，落到两板之间的匀强电场中。在强光照射下，观察者通过显微镜观察油滴的运动。

    从喷雾喷出的小油滴可以视为球形，小油滴在空气中下落时受到的空气阻力f大小跟它下落的速度v的大小的关系是：f=6πηrv，式中r为油滴半径，η为粘滞系数。设重力加速度为g，不考虑油滴的蒸发。

    （1）实验中先将开关断开，测出小油滴下落一段时间后达到匀速运动时的速度v1，已知油的密度为ρ，空气的密度为ρ′，粘滞系数为η，试由以上数据计算小油滴的半径r；

    （2）待小球向下运动的速度达到v1后，将开关闭合，小油滴受电场力作用，最终达到向上匀速运动，测得匀速运动的速度v2，已知两金属板间的距离为d，电压为U。试由以上数据计算小油滴所带的电荷量q；

    （3）大致（不要求精确的标度）画出油滴从进入平行金属板到向上匀速运动这段过程中的v—t图像（设竖直向下为正方向）。

     

    【答案】

    （1）  （2）

    （3）

    【解析】

    试题分析：（1）小油滴向下匀速运动，重力和空气阻力、空气浮力达到平衡

    有：（4分）

    得：（2分）

    （2）小油滴在电场中向上匀速运动，重力、空气阻力和电场力、空气浮力达到平衡

     有：   （4分）

     得：   （2分）

    （3）小油滴先在重力、浮力、空气阻力的作用下向下做加速度减小的加速运动；闭合开关后有了向上的电场力，接着向下做加速度增大的减速直到速度较小为零，然后向上做加速度减小的加速运动，最后向上匀速。如右图所示：（4分：图线形状<含方向>2分、速度临界线2分）

    考点：本题考查了受力分析、物体的平衡以及多个运动过程的分析，意在考查学生的分析综合能力。

     

    练习册系列答案
    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．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．忽略空气对油滴的浮力和阻力．若两块水平放置的平行金属板板间场强大小为8.0×103N/C，两板相距0.05m，则两板电势差为
    400
    400
    V．板间有一带电量为2.0×10-11C的液滴恰好处于静止状态，则此液滴的质量为
    1.6×10-8kg
    1.6×10-8kg
    kg．（g取10m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?东城区三模）电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的．密立根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相连接，使上板带正电，下板带负电，油滴从喷雾器喷出后，经过上面金属板中间的小孔，落到两板之间的匀强电场中，在强光照射下，观察者通过显微镜观察油滴的运动．大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时因摩擦而带电，密立根通过实验测得数千个油滴所带电荷量，并分析得出这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量即电子所带电荷量．
    从喷雾器喷出的小油滴可以视为球形，小油滴在空气中下落时受到的空气阻力大小跟它下落的速度v的大小成正比，即f=6πηr v，式中r为油滴的半径，η为粘度系数．
    （1）实验中先将开关S断开，测出小油滴下落一段时间后达到匀速运动时的速度v1，已知油的密度为ρ，粘度系数为η，空气的浮力远小于重力，可以忽略，试由以上数据计算小油滴的半径r．
    （2）待小油滴向下运动的速度达到v1后，将开关S闭合，小油滴受电场力作用，最终达到向上匀速运动，测得匀速运动时的速度v1，已知两金属板间的距离为d，电压为U，试由以上数据计算小油滴所带的电荷量．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．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．
    （1）调节两金属板间的电势差U，当u=U0时，使得某个质量为ml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： 题型：

    （2013?浙江模拟）电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的．密立根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相连接，上板带正电，下板带负电，油滴从喷雾器喷出后，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（可认为初速度为0）平行金属板间，落到两板之间的匀强电场中．在强光照射下，观察者通过显微镜观察油滴的运动．从喷雾喷出的小油滴可以视为球形，小油滴在空气中下落时受到的空气阻力f大小跟它下落的速度v的大小的关系是：f=6πηrv，式中r为油滴半径，η为粘滞系数．设重力加速度为g，不考虑油滴的蒸发．
    （1）实验中先将开关断开，测出小油滴下落一段时间后达到匀速运动时的速度v1，已知油的密度为ρ，空气的密度为ρ′，粘滞系数为η，试由以上数据计算小油滴的半径r；
    （2）待小球向下运动的速度达到v1后，将开关闭合，小油滴受电场力作用，最终达到向上匀速运动，测得匀速运动的速度v2，已知两金属板间的距离为d，电压为U．试由以上数据计算小油滴所带的电荷量q；
    （3）大致（不要求精确的标度）画出油滴从进入平行金属板到向上匀速运动这段过程中的v-t图象（设竖直向下为正方向）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．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．（1）调节两金属板间的电势差u，当u=U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动．该油滴所带电荷量为q；（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，该油滴所带电荷量Q．则下列说法正确的是（　　）
    A、q=
    m1gd
    U0
    B、q=
    m1gd
    2U0
    C、Q=
    m2d
    2U
    （g-
    2d
    t2
    ）
    D、Q=
    m2d
    U
    （g-
    2d
    t2
    ）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案