【題目】如圖所示為美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)量油滴所帶電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的金屬板間距為d．油滴從噴霧器的噴嘴噴出時(shí)，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電．油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過(guò)上面金屬板的小孔進(jìn)入平行金屬板間．當(dāng)平行金屬板間不加電壓時(shí)，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度v1豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度v2豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)．已知油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為ρ，已測(cè)量出油滴的直徑為D（油滴可看做球體，球體體積公式），重力加速度為g．

（1）設(shè)油滴受到氣體的阻力f=kv，其中k為阻力系數(shù)，求k的大�。�

（2）求油滴所帶電荷量．

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：當(dāng)平行金屬板間不加電壓時(shí)，油滴最終以速度v1豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的重力與阻力平衡，可列出方程，再根據(jù)密度公式求出球的質(zhì)量，聯(lián)立求出k；當(dāng)上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度v2豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力與重力、阻力相平衡，列式可求解。

（1）油滴速度為v1時(shí)所受阻力f1=kv1，油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力平衡，

則有 f1=mg，質(zhì)量為：

解得：

（2）設(shè)油滴所帶電荷量為q，油滴受到的電場(chǎng)力，電場(chǎng)強(qiáng)度為：

油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力向下，油滴受力平衡可得：

則油滴所帶電荷量為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.

(1)實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過(guò)僅測(cè)量________(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問(wèn)題.

A.小球開始釋放高度h

B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).

接下來(lái)要完成的必要步驟是________.(填選項(xiàng)前的符號(hào))

A.用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B.測(cè)量小球m1開始釋放高度h

C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E.測(cè)量平拋射程OM、ON

(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為_______(用(2)中測(cè)量的量表示).

(4)經(jīng)測(cè)定,m1＝45.0g,m2＝7.5g,小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示.碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1′,則p1:p1′＝_____:11;若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2′,則p1′:p2′＝11:________.

實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,碰撞前、后總動(dòng)量的比值為________.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長(zhǎng)為12m的豎立在地面上的鋼管向下滑，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零．若他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑總時(shí)間為3s，g=10m/s2 ， 則該消防隊(duì)員（ ）

A.下滑過(guò)程中的最大速度為4 m/s
B.加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為1：2
C.加速與減速過(guò)程中平均速度大小之比為1：1
D.加速與減速過(guò)程的位移之比為1：4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一傾角為37°的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量m=1kg的物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F．此后，物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為零．每隔0.2s通過(guò)速度傳感器測(cè)得物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)．（取 sin37°=0.6．cos37°=0.8）試求：

t/s

0.0

0.2

0.4

…

2.2

2.4

…

v/ms﹣1

0.0

1.0

2.0

…

3.3

1.2

…


（1）斜面的摩擦系數(shù)μ；
（2）恒力F的大�。�
（3）t=1.6s時(shí)物體的瞬時(shí)速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的木板C放在水平地面上，固定在C上的豎直輕桿的頂端分別用細(xì)繩a和b連接小球A和小球B，小球A、B的質(zhì)量分別為mA和mB，當(dāng)與水平方向成30°角的力F作用在小球B上時(shí)，A、B、C剛好相對(duì)靜止一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)繩a、b與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則下列判斷正確的是（　�。�

A. 力F的大小為mBg

B. 地面對(duì)C的支持力等于（M+mA+mB）g

C. 地面對(duì)C的摩擦力大小為

D. mA=mB

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電源的說(shuō)法中正確的是（ ）

A.電源的電動(dòng)勢(shì)就是電源的的路端電壓

B.電路中，如果每通過(guò)1C的電荷，電源能把2J的其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，則電源的電動(dòng)勢(shì)就為2V

C.電源的電動(dòng)勢(shì)跟外電路有關(guān)

D.電源的輸出電流越大，則電源的電動(dòng)勢(shì)也就越大.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為，帶電量為的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力，則固定于圓心處的點(diǎn)電荷在弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為：（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點(diǎn)通過(guò)水平細(xì)繩AB使桿與豎直墻壁保持30°的夾角．若在B點(diǎn)懸掛一個(gè)定滑輪（不計(jì)重力），某人用它勻速地提起重物．已知重物的質(zhì)量m=30kg，人的質(zhì)量M=50kg，g取10m/s2．試求：

（1）此時(shí)地面對(duì)人的支持力的大小；

（2）輕桿BC和繩AB所受力的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，表面光滑的半球體固定在水平面上，O 為球心，一質(zhì)量為m的小物體在拉力 F 的作用下，緩慢地沿球面向上運(yùn)動(dòng)一小段距離，在物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 F 始終沿球面的切線方向，如圖所示．求 以下問(wèn)題：

（1）當(dāng)圖中θ為30°時(shí)，球面對(duì)物塊的彈力FN和拉力F分別為多大？
（2）在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中這兩個(gè)力的大小如何變化？

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