如图30-1所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下有磁感强度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外。ab是一根长L的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b端在虚线上。将一套在杆上的举正电小球从a端由静止释放后,小球先是加速运动,后是匀速运动则达b端。已知小球与绝缘杆间的动因摩擦数μ=0.3,小球的重力可忽略不计。当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆半径为L/3。求:带电小球以 a到b运动过程中克服摩擦力做的功与电场力所做功的比值。
某同学采用了油膜法来粗略测定分子的大小:将1 cm3油酸溶于酒精,制成1 000 cm3的溶液.已知1 cm3酒精油酸溶液有100滴,在一塑料盘内盛水,使盘内水深约为1 cm,将1滴溶液滴在水面上,由于酒精溶于水,油酸在水面上形成一层单分子油膜,测得这一油膜层的面积为90 cm2,由此可估计油酸分子的直径为多少?
用油膜法测油酸分子的大小,把一滴0.04 mL的油酸注入到1 000 mL的无水酒精中,调均匀后取出一滴稀释的0.04 mL油酸酒精溶液,滴入水面.油酸在水面扩散,测得油酸的面积为100 cm2,试计算油酸分子的直径.
用油膜法可粗略测出阿伏加德罗常数,把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴油在水面上形成的油膜,已知这滴油的体积V=0.5×10-3cm3,形成的油膜面积S="0.7" m2,油的摩尔质量Ml="0.09" kg/mol.若把油膜看成单分子层,每个油分子看成球形,那么:
(1)油分子的直径为多少?
(2)由以上数据可算出的阿伏加德罗常数大约为多少(保留一位有效数字)?
在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图11-2所示,坐标中正方体小方格的边长为20 mm.求:
图11-2
(1)油酸膜的面积是多少?
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?
(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是多少?
下面关于布朗运动的两种说法都是错误的,试分析它们各错在哪里.
(1)在北方冬天的大风天气,经常看到风沙弥漫、尘土飞扬,这就是布朗运动;
(2)一滴碳素墨水滴在清水中,过一会儿整杯水都黑了,这是碳分子做无规则运动的结果.