西南交大物理实验期末试题题库_密立根油滴_试题_巴璞

西南交大物理实验期末试题题库_密立根油滴_试题_巴璞work Information Technology Company.2020YEAR油滴实验_01本实验中，_____(A)_________________。

A) 要求仪器必须处于水平状态 B) 要求仪器尽量处于水平状态C) 对仪器的水平状态没有要求油滴实验_02在实验中不需要记录的量是___(B)_______。

A) 平衡电压 B) 升降电压C) 油滴的匀速下落时间油滴实验_03下面哪个原始数据或计算结果是错误的? ( D )A) U=340V B) t =3.28sC) m 1056.16-⨯=r D) C 1032.119-⨯=q油滴实验_04在测量油滴匀速下降时间的时候，平衡电压调节旋钮下的三档开头的位置__(A)____。

A) 必须拨到0的位置 B) 必须拨到+或–的位置C) 必须拨到+的位置 D) 必须拨到–的位置油滴实验_05在测量油滴匀速下降时间的时候，升降电压调节旋钮下的三档开头的位置__(A)____。

A) 必须拨到0的位置 B) 必须拨到+或–的位置C) 必须拨到+的位置 D) 必须拨到–的位置油滴实验_06平衡法计算公式中的t 1指的是油滴__(A)______。

A) 无电场时的下落时间 B) 有电场时的下落时间C) 无电场时的上升时间 D) 有电场时的上升时间油滴实验_07下面哪种仪器不是本实验中必需的? (D)A) 电压表 B) 秒表C) 显微镜 D) 米尺油滴实验_08实验中，如果发现油滴是斜着运动的，那么说明___(D)______。

A) 显微镜的聚焦没有调好 B) 没有加上平衡电压C) 没有加上升降电压 D) 仪器的水平没有调好油滴实验_09在对同一个油滴下落时间的多次测量过程中，______(B)_______。

A) 每次都必须改变平衡电压的大小，取平均后可以提高测量精度B) 每次都不能改变平衡电压的大小C) 平衡电压改变与否都不会影响下落时间的测量油滴实验_10如果两个油滴匀速通过2mm的时间是相同的，那么____(B)______。

第三章 近代物理、综合及应用实验实验二十 密立根油滴美国实验物理学家密立根(likom)在前人研究电荷基本量的基础上，于1909年设计出油滴实验。

实验证明了电荷的不连续性，任何带电体所带的电荷都是某一最小电荷的整数倍，精确测定了这一基本电荷的数值e=（1.600±0.002）×10-19c 。

实验构思巧妙，实验方法简单，实验结论准确，是近代物理学史上一个十分重要的实验[实验目的]1．正确理解密立根油滴实验的设计思想、实验方法和实验技巧； 2．测定基本电荷值e 的大小。

[实验原理]密立根油滴实验主要是测定油滴的带电量，测定油滴带电量一般有两种方法：①平衡测量法。

该法使带电油滴在电场中受到电场力的作用，正好与油滴的重力相抵消而达到平衡，据此可以测定该油滴所带的电量。

②动态测量法。

该法测出带电油滴在电场中受到电场力作用上升的速度E v 和油滴所受重力作用下落时的速度g v ，据此确定该油滴的带电量。

本实验采用平衡测量法来测定油滴所带的电量。

如图20-1所示，两块水平放置的平行带电板之间，有一质量为m ，带电量为q 的油滴，同时受到重力mg 和静电力q E 的作用，当两力达到平衡时有dVqqE mg == （20-1） 若d 已知，调节两极板电压V ，同时设法测出油滴的质量m ，则油滴所带的电量q 就可以求出。

由于油滴质量m 很小，常规的方法难以测定，需用特殊方法来测定。

根据斯托克斯定律，油滴仅在重力作用下运动时，受到空气粘滞阻力f 的作用，当油滴图20-1密立根油滴实验原理图运动速度达到某一数值时，阻力与重力平衡，此时有：mg a f ==ηυπ6 （20-2）式中η是空气的粘滞系数，a 是油滴半径，数量级为m 610-。

由于油表面的张力原因，油滴呈小球状。

油滴质量：ρπ334a m =（20-3） 式中ρ为油滴密度，考虑到油滴a 的线度与室温下气体分子的平均自由程（m 810-）的影响，斯托克斯定律应修正为Pab a f /16+=ηυπ （20-4）式中b 为修正系数，Pa m b ⋅⨯=-31022.8，P 为大气压强。

实验4 密立根油滴实验【实验简介】密立根用了七年功夫研究电子电荷，于1910年发表了油滴实验。

这个实验首次证实电荷的量子化，测定了电子电荷的正确数值。

对物理学的发展起过重要作用。

密立根油滴实验方法巧妙，物理学界将密立根油滴实验作为实验物理的典范。

密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。

【实验目的】1. 学习密立根的实验方法，掌握它的基本原理2. 证明电荷的不连续性，测量电子电量e【实验原理】1.实验原理(1) 基本原理质量m,带电量为q 的油滴，在两块加有电压V 的平行极板之间受两个力的作用（如图）。

若调节极板间的电压V ,使两力达到平衡，这时dVqqE mg == （1） 式中d 为两极板之间的距离。

显然，只要设法测出油滴的质量m,既可测出油滴的带电量q(2) 油滴质量的测定平行极板不加电压时，油滴受重立作用而加速下降。

由于空气阻力的作用，下降一段距离后，将以均匀速度g v 下降，这时重力与阻力平衡（空气浮力忽略不计），根据斯托克斯定律 g r v a f mg ηπ6== 式中η是空气的粘滞系数，a 是油滴的半径（约m 610-）又ρπ334a m =（2） ρ为油滴的密度得gv a g ρη29=（3）对半径小到m 610-的小球，空气的粘滞系数应作如下修正Pab +='1ηη这时斯托克斯定律应为Pab v a f gr +=16ηπ 式中b 为一常数（b=6.17×10-6m ·cmHg ）,P 为大气压强，这时Pab g v a g+=1129ρη （4）上式根号中还包含油滴的半径a ，因为它处于修正项中，不须十分精确，故它仍可用（3）式计算。

将（4）式代入（2）式，得 ρρηπ23112934⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+=Pa b g v m g （5）（3）均匀速度g v 之测定当电压V=0时，设油滴在平行极板间做匀速下降的距离为l ，时间为t ，则 tlv g =（6） （4）计算公式将（6）式代入（5）式，（5）式代入（1）式，得V d Pa b t lg q 231218⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ηρπ 实验发现，对于同一个油滴，如果改变它所带的电量，则能够使它达到平衡的电压V 必须是某些特定的电压值n V ，这表示与之相对应的电量q 是不连续的nV d mgne q == 式中3,2,1±±±=n ………，而e 是个不变的量，即电子的电荷值，所以 n V d Pa b t lg ne 231218⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ηρπ （7）根据上式，可测出电子的电荷值，并验证电子电荷的不连续性。

光学基础考题：1．在使用物距像距法测量时，需要使用的器件是：（D）A，光源、物屏、像屏、透镜；B，光源、物屏、像屏、透镜、平面镜；C，光源、物屏、像屏、凹透镜；D，光源、物屏、像屏、凸透镜。

2．会聚透镜成像时，当像为倒立的、缩小实像时，像距v与焦距f之间的关系为：(D) A, v = 2f ；B, –∞< v < 0 ；C, v > 2f ； D, 2f > v > f 。

3.会聚透镜成像时，当像为倒立的、缩小实像时，物距u与焦距f之间的关系为：（C）A, u < 2 f ；B，u > f ；C，u /2 > f ；D，u = 2 f 。

4．自准直法又称为：(C)A, 反射法；B，二次成像法；C．平面镜法；D，物距像距法。

5．二次成像法又称为：（B）A)反射法B)共轭法C)平面镜法D)物距像距法6. 二次成像法在测凸透镜焦距时，如果凸透镜移动的距离为e,物屏与像屏间的距离为L,使用计算公式必须满足的条件是：(B)A, L > 2f ；B，L > 4f ；C，L < 4f ；D，L ≥4f 。

7.由辅助透镜成像求焦距，不会用到的器件是：(A)A, 平面镜；B，平面镜和像屏；C，像屏；D，平面镜和物屏。

8.下面那种透镜组合将得不到实像？(A)A，凹-凹透镜组合；B，凸-凸透镜组合；C，凹-凸透镜组合；D，凸-凹透镜组合。

9.在用自准直法测凸透镜焦距时，不会用到的器件是：(B)A，平面镜；B，凹透镜和像屏；C，像屏；D，物屏。

10.利用光的可逆性原理，在测焦距实验中的应用是：(B)A，物距像距法；B,自准直法；C，共轭法；D，反射法。

11.鉴别凸凹透镜的直接简单方法是：(D)A，用手触摸形态；B，观察像屏的成像；C，用反射镜看光的亮度；D，观察文字字体的大小变化。

12.在实验中凸透镜同轴等高的调整、是要求使什么调在透镜的主光轴上?(D)A，像屏坐标中点；B，物屏上的1字；C，物屏1字上的某一点与像屏坐标中点；D，物屏1字上的某一点。

4.8 密立根油滴实验——电子电荷的测量实验简介密立根 (Robert Andrews Millikan ，1868～1953，美国物理学家) 于1907年开始，经历7年时间，用油滴法直接证实了“电”的不连续性，并用实验的方法直接测量了电子的电荷量，这就是著名的密立根油滴实验，它是近代物理学发展史中具有重要意义的实验。

因对基本电荷和光电效应的工作，密立根荣获1932年度诺贝尔物理学奖。

实验目的1．通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电子的电荷e 。

2．了解、掌握密立根油滴实验的设计思想、实验方法和实验技巧。

实验原理用油滴法测量电子的电荷，需要测量油滴的带电量q ，可以用静态（平衡）测量法或动态（非平衡）测量法测q ，也可以通过改变油滴的带电量，用静态法或动态法测量油滴带电量的改变量。

测量方法分析如下：一．静态（平衡）测量法。

用喷雾器将油喷入两块相距为d 的水平放置的平行极板之间。

油在喷射撕裂成油滴时，一般都是带电的。

设油滴的质量为m ，所带的电荷为q ，两块极板间的电压为U ，则油滴在平行极板间将同时受到重力mg 和静电力qE 的作用。

如图（4.8-2）所示。

如果调节两极板间的电压U ，可使这两个力达到平衡，这时U mg qE q d== （4.8-1） 从式（4.8-1）可见，为了测出油滴所带电量q ，除了需测定平衡电压U 和极板间距离d 外，还需要测量油滴的质量m 。

因为m 很小，需要用如下特殊方法测定：平行极板不加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气粘滞阻力的作用，下降一定距离达到某一速度v g 后，阻力与重力mg 平衡，如图4.8-3所示（空气浮力忽略不计），油滴将匀速下降 。

根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时6g f a v mg πη== (4.8-2)式中，η是空气的粘滞系数；a 是油滴的半径（由于表面张力的原因，油滴总是呈小球状）。

设油的密度为ρ，油滴的质量可以用下式表示f r mg v g343m a πρ= (4.8-3) 由式（4.8-2）和式（4.8-3）得到油滴的半径a =（4.8-4）对于半径小到610-m 的小球，空气的粘滞系数应作如下修正1b pa ηη'=+式中，b 为修正常数，p 为大气压强，单位用Pa 。