题文
电子所带电量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的.油滴实验的原理如下图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况.两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力.
(1)调节两金属板间的电势差U,当u=Uo时,使得某个质量为ml的油滴恰好做匀速运动.该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板.若此油滴所带的电量的电性与(1)相同,求此油滴所带电荷量Q.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)油滴匀速下落过程中受到电场力和重力平衡,此时油滴所带的电量为负电荷.
由二力平衡关系可得:qU0d=m1g①
由①式可得:q=m1gdU0②
(3)油滴加速下落,由(1)可知该油滴带负电,此进它受到的电场力向,设此时的加速度大小为a1,由牛顿第二定律可得:m2g-Q1Ud=m2a1③
由运动学公式可得:d=12a1t12④
由③④二式可得:Q1=m2dU(g-2dt2)⑤
答:(1)该油滴所带电荷量q为m1gdU0;
(2)此油滴所带电荷量Q为m2dU(g-2dt2).
解析
U0d
考点
据考高分专家说,试题“电子所带电量最早是由美国科学家密立根通过.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:





