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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出的.密立根实验的原理如图所示:两块水平放置的平行金属板A、B与电源相接,使上面的板带正电,下面的板带负

电.油滴从喷雾器喷出后,经上面金属板中间的小孔,落到两板之间的匀强电场E中.大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时,因摩擦而带负电,油滴在电场力、重力和空气阻力的作用下下降,观察者可在强光照射下,借助显微镜进行观察.

　　两板间的电势差、两板间的距离都可以直接测得,从而确定极板间的电场强度E.但是油滴太小,其质量m很难直接测出.密立根通过测量油滴在空气中下落的终极速度测量油滴的质量.未加电场时,由于空气的黏性,油滴所受的重力很快就等于油滴与空气的摩擦力而使油滴匀速下落,可测得速度v1,再加一足够强的电场,使油滴做竖直向上的运动,在油滴以速度v2匀速运动时,油滴所受的静电力与重力、阻力平衡.根据空气阻力遵循的规律,即可求得油滴的带电荷量.

　　密立根测定了数千个带电油滴的电荷量,发现这些电荷量都等于某个最小电荷的整数倍,从而证实了电荷是量子化的,并求得了元电荷即电子或质子所带的电荷量e.

　　如图所示,在A板上方用喷雾器将细油滴喷出,若干油滴从板上的一个小孔中落下,喷出的油滴因摩擦而带负电.已知A、B板间电压为U、间距为d,油滴恰好静止.撤去电场后油滴徐徐下落,最后测出油滴以速度v匀速运动,已知空气阻力正比于速度:f=kv,则油滴所带的电荷量q=　　　.

　　某次实验得q的测量值见下表(单位:10-19 C):

6.41 8.01 9.65 11.23 12.83

分析这些数据可知:　.

解析:(1)mg-U/dq=0,mg-kv=0,解得q=kvd/U.(2)因油滴的带电荷量是1.6×10-19 C的整数倍,故电荷的最小电荷量为1.6×10-19 C.

答案:kvd/U　油滴的带电荷量是1.6×10-19 C的整数倍,故电荷的最小电荷量为1.6×10-19 C