如圖1是證實玻爾關(guān)于原子存在分立能態(tài)的一種實驗裝置的原理示意圖．由電子槍A射出的電子，射進(jìn)一容器B中，其中有氦氣．電子在O點與氦原子發(fā)生碰撞后進(jìn)入速度選擇器C，然后進(jìn)入檢測裝置D．速度選擇器C由兩個同心的圓弧形電極P₁和P₂組成．當(dāng)兩極間加以電壓U時，只允許具有確定能量的電子通過，并進(jìn)入檢測裝置D，由檢測裝置測出電子產(chǎn)生的電流I．改變電壓U，同時測出I的數(shù)值，即可確定碰撞后進(jìn)入速度選擇器的電子的能量分布．為簡單起見，設(shè)電子與原子碰撞前，原子是靜止的，原子質(zhì)量比電子質(zhì)量大得多，碰撞后，原子雖然稍微被碰動，但忽略這一能量損失，設(shè)原子未動，當(dāng)電子與原子發(fā)生了彈性碰撞時，電子改變運(yùn)動方向，但不損失動能，當(dāng)發(fā)生非彈性碰撞時，電子損失的動能傳給原子，使原子內(nèi)部的能量增大．
（1）設(shè)速度選擇器兩極間的電壓為U（V）時，允許通過的電子的動能為E_k（eV），試求出E_k（eV）與U（V）的函數(shù)關(guān)系．設(shè)通過選擇器的電子的軌道半徑r=20.0cm，電極P₁和P₂的間隔d=1.00cm，兩極間場強(qiáng)的大小處處相等．
（2）當(dāng)電子槍射出電子的動能E_k0=50.0eV時，改變電壓U（V），測出電流I（A），得到如圖2所示圖線，圖線表示，當(dāng)電壓U為5.00V，2.88V，2.72V，2.64V時，電流出現(xiàn)峰值．先定性說明圖二表示的物理意義，根據(jù)實驗結(jié)果求出氦原子三個激發(fā)態(tài)的能級E_n（eV），設(shè)基態(tài)的能級E₁=0eV．

如圖所示為美國物理學(xué)家密立根測量油滴所帶電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的金屬板間距為d．油滴從噴霧器的噴嘴噴出時，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電．油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入平行金屬板間．當(dāng)平行金屬板間不加電壓時，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度v₁豎直向下勻速運(yùn)動；當(dāng)上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U時，帶電油滴恰好能以速度v₂豎直向上勻速運(yùn)動．已知油滴在極板間運(yùn)動時所受氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為ρ，已測量出油滴的直徑為D（油滴可看做球體，球體體積公式V=

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πD³），重力加速度為g．
（1）設(shè)油滴受到氣體的阻力f=kv，其中k為阻力系數(shù)，求k的大小；
（2）求油滴所帶電荷量．

如圖所示，一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民，所以整幢居民樓里有各種不同的電器，例如電爐、電視機(jī)、微波爐、電腦等等．停電時，用歐姆表測得A、B間的電阻為R；供電后，各家電器同時使用時間t共消耗電能W，所產(chǎn)生的熱量設(shè)為Q，測得A、B間的電壓為U，進(jìn)線電流為I，如圖所示，則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是
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