Question

【題目】密立根油滴實驗首先測出了元電荷的數值，其實驗裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進入水平放置的平行板之間。若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場E，今有一帶負電的油滴，質量為m，在兩板間勻速下落的速率為v。已知運動中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f=6πηrv計算(其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數)。實驗時測出r、v，E、η、m、g為已知，則

（1）油滴的帶電量q=__________。

（2）經多次測量得到許多油滴的Q測量值如下表(單位10－19C)

Q1	Q2	Q3	Q4	Q5	Q6
6.41	8.01	9.65	11.23	12.83	14.48

分析這些數據可得什么結論：______________________________。

Answer 1

【答案】 電荷的最小電量即元電荷為1.6×10－19C

【解析】

(1)兩板間的電壓為U時，帶電油滴恰好能以速度v豎直向上勻速運動時，電場力與重力、阻力相平衡，列式可求解；

(2)根據物體帶電的本質，結合測量電量值，即可求解。

(1) 當有電場時，則有重力等于阻力與電場力之和，即為：mg=+qE；

解得：；

(2) 根據物體帶電本質：電子的得失，且由表格所測電量，可知：在誤差范圍內，可以認為油滴的帶電量總是1.6×10-19C的整數倍，故電荷的最小電量即元電荷為1.6×10-19C。