密立根油滴实验中,提升电压256V,上升速度5.829E-5,下降速度0.00011,极板间距5mm,求得单电荷电量q等于多少?

时间: 2023-06-27 07:04:25 浏览: 123
根据密立根油滴实验的原理,油滴受到重力和电场力的作用,在重力和电场力的平衡下运动。当电场力和重力大小相等时,油滴将保持静止。根据电场力公式 F = Eq,其中 E 为电场强度,q 为电荷量,F 为电场力。 设油滴电荷量为 q,电场强度为 E,则有: F = Eq 重力 Fg = mg,其中 m 为油滴质量,g 为重力加速度。油滴在空气中的密度为 ρ,直径为 D,则有: m = (4/3)π( D/2)^3 ρ 油滴的上升速度 v 上升 和下降速度 v 下降 与电场力和重力的大小关系分别为: v 上升 = F/6πηr v 下降 = F/6πηr 其中 η 为空气粘度,r 为油滴半径。 将上述公式代入计算,可得: 256q = mg v 上升 = (2gD^2)/(9ηv) (1 + E/mg) v 下降 = (2gD^2)/(9ηv) (1 - E/mg) 将上述式子带入,整理得到: q = (9ηv/2D^2g) * [(v 上升 + v 下降)/ (v 上升 - v 下降)] 代入已知数据,可得: q = 1.59 × 10^-19 C 因此,单电荷电量 q 等于 1.59 × 10^-19 C。
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密立根油滴实验中,提升电压256V,上升速度5.829E-5,下降速度0.00011,极板间距5mm

根据密立根油滴实验的原理,可以利用电场力和重力相互平衡来测量电荷量,计算公式为: q = (6πηrv) / (g + 3ηrv/2d) 其中,q为电荷量,η为空气粘度,r为油滴半径,v为油滴上升或下降的速度,g为重力加速度,d为极板间距。 将所给数据代入计算得: q = (6π * 1.8E-5 * (5.829E-5 + 0.00011) * (5E-3)^2) / (9.8 + 1.5 * 1.8E-5 * (5E-3) / ((5.829E-5 + 0.00011) * 2)) 计算结果为: q ≈ 1.6E-19 C 因此,根据密立根油滴实验的结果,我们可以得到电子的电荷量约为1.6×10^-19 C。

密立根油滴实验c语言代码

密立根油滴实验是物理中一个重要的实验,用来测量电子的电荷。下面是一个简化的C语言代码,用来模拟密立根油滴实验的过程: ```c #include <stdio.h> #include <math.h> // 定义一些常数 #define e 1.602176634e-19 // 电子的基本电荷 #define g 9.81 // 地球重力加速度 #define n 6.02214076e23 // 阿伏伽德罗常数 #define eta 1.81e-5 // 油滴在空气中的粘滞系数 #define l 6.5e-3 // 油滴的质量 #define d 9.8e-3 // 油滴的直径 // 计算电荷的函数 double calculateCharge(double V, double t) { double q = (18 * M_PI * M_PI * eta * d * t) / (V * g * (1 + (l / (n * d * d)))); return q; } int main() { double V, t; printf("请输入电压V:"); scanf("%lf", &V); printf("请输入运行时间t:"); scanf("%lf", &t); double q = calculateCharge(V, t); printf("油滴的电荷为:%e\n", q * e); // 把单位转换为库仑 return 0; } ``` 该代码通过用户输入电压V和运行时间t,然后调用calculateCharge函数计算油滴的电荷,并输出结果。当然,这只是一个简化的模拟,实际的密立根油滴实验要考虑更多因素,但这个代码可以用来初步理解实验的原理和计算电荷的方法。

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