Question

7．美國(guó)物理學(xué)家密立根于1910 年利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，確定了電荷量的不連續(xù)性，并測(cè)定了元電荷的數(shù)值．

（1）若某次實(shí)驗(yàn)中，一質(zhì)量為m的油滴，在場(chǎng)強(qiáng)為E的兩金屬板之間恰好處于平衡狀態(tài)．則油滴所帶電荷量q=$\frac{mg}{E}$（已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g）
（2）對(duì)許多油滴進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)各個(gè)油滴所帶電荷量都是某一最小電荷量的整數(shù)倍．密立根斷定這一最小電荷量就是電子的電荷量，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出其數(shù)值為1.6×10^-19C．則下列說(shuō)法中說(shuō)法不正確的是BD
A．在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得油滴所帶電荷量為3.2×10^-17C
B．在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得油滴所帶電荷量為2.3×10^-17C
C．在某次實(shí)驗(yàn)中，若只將兩金屬板的間距變大，則原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的油滴將向下運(yùn)動(dòng)
D．在某次實(shí)驗(yàn)中，若只將兩金屬板的間距變大，則原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的油滴將向上運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）加電壓U時(shí)，粒子平衡，電場(chǎng)強(qiáng)度向下，電場(chǎng)力向上，故帶負(fù)電；根據(jù)電場(chǎng)力和重力衡列式求解即可；
（2）粒子靜止時(shí)重力等于電場(chǎng)力，根據(jù)平衡條件列式；將兩金屬板的間距變大，則原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的油滴受到的電場(chǎng)力發(fā)生變化，然后分析即可．

解答 解：（1）加電壓U時(shí)，粒子平衡，電場(chǎng)強(qiáng)度向下，電場(chǎng)力向上，故帶負(fù)電；
油滴受到的電場(chǎng)力等于它所受到的重力，有qE=mg
所以：$q=\frac{mg}{E}$
（2）A、在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得油滴所帶電荷量為3.2×10^-17C，電子的個(gè)數(shù)：$\frac{3.2×1{0}^{-17}C}{1.6×1{0}^{-19}C}=200$個(gè)．故A正確；
B、在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得油滴所帶電荷量為2.3×10^-17C，電子的個(gè)數(shù)：$\frac{2.3×1{0}^{-17}C}{1.6×1{0}^{-19}C}=143.75$個(gè)，不是整數(shù)．故B錯(cuò)誤；
C、D、在某次實(shí)驗(yàn)中，若只將兩金屬板的間距變大，則$E=\frac{U}c1exuyb$減小，電場(chǎng)力：F=qE減小，所以原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的油滴將向下運(yùn)動(dòng)．故C正確，D錯(cuò)誤．
本題選擇錯(cuò)誤的，故選：BD
故答案為：$\frac{mg}{E}$，BD

點(diǎn)評(píng) 本題是密立根測(cè)量油滴電荷量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)質(zhì)是平衡問題，根據(jù)平衡條件即可求解．