电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的。密立根油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连接,使上板带正电,下板带负电,油滴从喷雾器喷出后,经过上面金属板中间的小孔,落到两板之间的匀强电场中,在强光照射下,观察者通过显微镜观察油滴的运动。大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时因摩擦而带电,密立根通过实验测得数千个油滴所带电荷量,并分析得出这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量即电子所带的电荷量。
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从喷雾喷出的小油滴可以视为球形,小油滴在空气中下落时受到的空气阻力大小跟它下落的速度的大小成正比,即
,式中r为油滴的半径,
为粘度系数。
如图5-4所示,在光滑的水平地面上静止着质量为的木块,一粒质量为
初速为
的子弹水平击中木块,打入深度为
,试求转化为内能的值
是多少?
如图所示,质量m1为4kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.24,木板右端放着质量m2为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态.木板突然受到水平向右的的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能
为8.0J,小物块的动能
为0.50J,重力加速度取10m/s2,求:
(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度V0.
(2)木板的长度L
炮竖直向上发射炮弹.炮弹的质量为M="6.0" kg(内含炸药的质量可以忽略不计),射出的初速度v0="60" m/s.当炮弹到达最高点时爆炸分裂为沿水平方向运动的两片,其中一片质量为m="4.0" kg.现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R="600" m为半径的圆周范围内,则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?(g="10" m/s2,忽略空气阻力)
一倾角为的斜面固定于地面,斜面顶端离地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg的小物块(视为质点)。小物块与斜面之间的动摩擦因数u=0.2。当小物块与挡板碰撞后,将以原速返回。重力加速度g="10" m/s2。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中,挡板给予小物块的总冲量是多少?
如图5-9所示,半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数)。A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球能达到的最大高度均为,碰撞中无机械能损失。重力加速度为g。试求:
(1)待定系数β;
(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力;
(3)小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度。