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密立根油滴實(shí)驗(yàn)將微觀量轉(zhuǎn)化為宏觀量進(jìn)行測(cè)量,揭示了電荷的不連續(xù)性,并測(cè)定了元電荷的數(shù)值。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單巧妙,被稱為物理學(xué)史上最美實(shí)驗(yàn)之一。該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)化裝置如圖甲所示。水平放置、間距為d的兩平行金屬極板接在電源上,在上極板中間開(kāi)一小孔,用噴霧器將油滴噴入并從小孔飄落到兩極板間。已知油滴帶負(fù)電。油滴所受空氣阻力f=6πrηv,式中η為已知量,r為油滴的半徑,v為油滴的速度大小。已知油的密度為ρ,重力加速度為g。
(1)在極板間不加電壓,由于空氣阻力作用,觀測(cè)到某一油滴以恒定速率緩慢下降距離L所用的時(shí)間為t1,求該油滴的半徑r;
(2)在極板間加電壓U,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,觀測(cè)到(1)問(wèn)中的油滴以恒定速率緩慢上升距離L所用的時(shí)間為t2。求該油滴所帶的電荷量Q;
(3)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在兩極板間照射X射線不斷改變油滴的電荷量。圖乙是通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)所測(cè)電荷量的分布圖,橫軸表示不同油滴的編號(hào),縱軸表示電荷量。請(qǐng)說(shuō)明圖中油滴所帶電荷量的分布特點(diǎn),并說(shuō)明如何處理數(shù)據(jù)進(jìn)而得出元電荷的數(shù)值。
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:162引用:3難度:0.4
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    發(fā)布:2024/10/2 4:0:2組卷:17引用:2難度:0.5
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