Question

【題目】1897年湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，許多科學(xué)家為測(cè)量電子的電荷量做了大量的探索。1907-1916密立根用帶電油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值e的整數(shù)倍，于是稱這數(shù)值為基本電荷，如圖所示，兩塊完全相同的金屬極板止對(duì)若水平放置，板間的距離為d，當(dāng)質(zhì)量為m的微小帶電油滴在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受它氣阻力的大小與速度大小成正比。兩板間不加電壓時(shí)，得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。忽略空氣浮力，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.根據(jù)上板電勢(shì)高時(shí)觀察油滴豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)可以判定油滴帶正電

B.密立根根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出油滴所帶的電荷量大約都是1.6×10-19C

C.根據(jù)不加電壓和加電壓兩個(gè)勻速過(guò)程可以求解出油滴所帶的電荷量Q=

D.根據(jù)兩板間加電壓U（上極板的電勢(shì)高）時(shí)觀察到同油滴豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)，可以計(jì)算出油滴的電荷量Q=

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．當(dāng)極板上加了電壓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，A錯(cuò)誤；

B．油滴所帶的電荷量大約都是1.6×10-19C的整數(shù)倍，B錯(cuò)誤；

C．設(shè)油滴運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力f與速度大小v滿足關(guān)系為

當(dāng)不加電場(chǎng)時(shí)，設(shè)油滴以速率v1勻速下降，受重力和阻力而平衡，即

當(dāng)極板加電壓U時(shí)，設(shè)油滴以速率v2勻速上升，受電場(chǎng)力、重力和阻力，即

其中

根據(jù)題意有

解得

C正確；

D．加上電壓時(shí)，油滴運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不僅僅只受電場(chǎng)力和重力作用，還受阻力作用，所以，D錯(cuò)誤。

故選C。