Next

Q1

Contesteu:

(a) Si un electró s'accelera en un canó amb un voltatge de canó de 5.000 V, quanta energia cinètica adquireix? (expresseu el resultat en J i en eV) (Càrrega de l'electró, e=1,60·10-19 C, massa electró, m=9,11·10-31 kg )

L'energia potencial elèctrica que adquireix la partícula a través del canó és:

increment E subscript p equals q times increment V

increment E subscript p equals negative 1 comma 60 times 10 to the power of negative 19 end exponent times 5000 space equals space minus 8 times 10 to the power of negative 16 end exponent space J


Aquesta energia potencial elèctrica es convertirà en energia cinètica:

increment E subscript c equals negative capital delta E p

box enclose increment E subscript c equals 8 times 10 to the power of negative 16 end exponent J end enclose


i si ho passem a eV tenim:

increment E subscript c equals 8 times 10 to the power of negative 16 end exponent space J times fraction numerator 1 space e V over denominator 1 comma 6 times 10 to the power of negative 19 end exponent J end fraction equals box enclose 5000 space e V end enclose



(b) A quina velocitat surt l'electró del canó? (considereu que en sortir del càtode la velocitat era pràcticament zero).

A través de l'equació de l'energia cinètica:

increment E subscript c equals 1 half times m times v squared minus 1 half times m times v subscript o superscript 2

Com ens diu que la velocitat inicial era pràcticament zero:

increment E subscript c equals 1 half times m times v squared

8 times 10 to the power of negative 16 end exponent equals 1 half times 9 comma 11 times 10 to the power of negative 31 end exponent times v squared

box enclose v equals 4 comma 19 times 10 to the power of 7 space begin inline style m over s end style end enclose


(c) Com afectaria a la vostra resposta a l'apartat (b) la presència d'aire al CRT?

La pressió dins del tub ha de ser pràcticament zero ja que, si hi hagués aire, les molècules d'aquest interaccionarien amb el feix d'electrons i difícilment arribarien a la pantalla.


Next