Question

湯姆生發(fā)現(xiàn)電子后，密立根用帶電油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)了電子的存在，揭示了電荷量的非連續(xù)性，他發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值e的整數(shù)倍，于是稱這一數(shù)值e為基本電荷。圖甲是密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理示意圖，置于真空中的兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接，油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，油滴進(jìn)入上板中央小孔后落到勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)顯微鏡可以觀察到油滴的運(yùn)動(dòng)情況。設(shè)電源的電壓為U，板間的距離為d，忽略空氣浮力，重力加速度為g。
已知當(dāng)質(zhì)量為m的微小帶電油滴在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受空氣阻力的大小與速度大小成正比兩板間不加電壓時(shí)，在實(shí)驗(yàn)中可以觀察到油滴豎直向下做勻速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)某一段距離所用時(shí)間為t₁；當(dāng)兩板間加電壓U（上極板的電勢(shì)高）時(shí)，可以觀察到同一油滴豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)，且在時(shí)間t₂內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離與在時(shí)間t₁內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離相等。根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題：

(1)油滴帶_________電，理由：_________。
(2)油滴所帶電荷量的表達(dá)式為：Q=_________。
(3)用X射線照射極板間可以改變油滴的帶電荷量。再采用上述方法測(cè)量油滴帶的電荷量。如此重復(fù)操作，測(cè)量出油滴帶的電荷量Q如下表所示。為了尋找規(guī)律，以自然數(shù)n為橫坐標(biāo)，以電荷量Q為縱坐標(biāo)，建立Q-n坐標(biāo)系，并將表格中數(shù)據(jù)描在圖象中，如圖乙所示。

   

①圖象中直線斜率的意義是：_________；
②根據(jù)圖象求出元電荷的電荷量e=_________。

Answer 1

(1)負(fù)；當(dāng)極板間加了電壓U后，該油滴豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明油滴受到的電場(chǎng)力豎直向上，與板間電場(chǎng)的方向相反，所以該油滴帶負(fù)電
(2)
(3)①元電荷的電荷量；②1.50×10^-19 C～1.58×10^-19 C