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美國物理學(xué)家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴，準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量。如圖所示，平行板電容器兩極板M、N與電壓恒定為U的電源兩極相連，板的間距為d,重力加速度為g。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板間勻速下落，不計空氣阻力，則：
（1）油滴帶電荷量為多少？
（2）若油滴勻速運動的初速度為v₀，當(dāng)它運動到兩板中央時極板間電壓變?yōu)?div id="5biydvz" class="MathJye" mathtag="math">
U
2

，求油滴運動到極板時的速度。

【考點】密立根油滴實驗；勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/9/29 8:0:1組卷：3引用：1難度：0.5

相似題

1．電子被發(fā)現(xiàn)后，密立根的油滴實驗進一步證實了電子的存在，揭示了電荷的非連續(xù)性。密立根實驗的原理示意圖如圖所示，設(shè)兩平行金屬板間的小油滴的質(zhì)量為m,重力加速度為g,兩板間電勢差為U，小油滴恰好懸浮在真空中不動，測出兩板間距離為d,則小油滴的電荷量為（　　）
A．
mg
d
U
B．
d
U
mg
C．
U
mgd
D．
mgd
U
發(fā)布：2024/10/2 4:0:2組卷：16引用：2難度：0.5
解析
2．在湯姆孫測陰極射線比荷的實驗中，采用了如圖所示的陰極射線管，從C出來的陰極射線經(jīng)過A、B間的電場加速后，水平射入長度為L的D、G平行板間，接著在熒光屏F中心出現(xiàn)熒光斑。若在D、G間加上方向向下，場強為E的勻強電場，陰極射線將向上偏轉(zhuǎn)；如果再利用通電線圈在D、G電場區(qū)加上一垂直紙面的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場（圖中未畫），熒光斑恰好回到熒光屏中心，接著再去掉電場，陰極射線向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角為θ，試解決下列問題：
（1）說明陰極射線的電性；
（2）說明圖中磁場沿什么方向；
（3）根據(jù)L、E、B和θ，求出陰極射線的比荷。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：94引用：3難度：0.5
解析
3．物理學(xué)中將帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比稱為比荷，根據(jù)某帶電粒子在電場和磁場中受力及運動情況，可以得到它的比荷。如圖是利用陰極射線管測比荷的裝置示意圖，左端正負極接高壓電源可從陰極K水平向右發(fā)射帶電粒子束（也叫陰極射線），當(dāng)圖中金屬板D₁、D₂之間未加電場時，粒子束不偏轉(zhuǎn)，最終運動到屏上P₁點。按圖示方向在D₁、D₂之間施加電場之后，粒子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)并運動到屏上P₂點。
（1）判斷該粒子的電性并簡要說明理由；
（2）為了抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它沿水平方向直接運動到P₁，需要在兩塊金屬板D₁、D₂之間的區(qū)域再施加一個大小合適、方向垂直于紙面的磁場。若已知金屬板D₁、D₂間距離d,兩板間的電壓U，磁場的磁感應(yīng)強度B；
a.請判斷磁場的方向并求出陰極射線速度v的表達式；
b.去掉D₁、D₂間的電場，陰極射線經(jīng)N點（圖中未畫出）離開磁場打到P₃點。若已知P₃點到N點的水平距離為D，豎直距離為h,金屬板D₁、D₂的板長為L，請推導(dǎo)出陰極射線中粒子的比荷
q
m
。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：101引用：1難度：0.6
解析

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