Ejercicio P2 · Física Selectividad Cataluña Setembre Serie 1 2021

a) Determineu el mòdul del camp elèctric que es crea entre l'un i l'altre.

Solución: $10^6\text{ V/m}$ / $10^6\text{ N/C}$

a) Feu un esquema que indiqui la trajectòria dels electrons i la direcció i el sentit del camp elèctric.

Solución: Esquema de dues plaques paral·leles on es mostra el càtode a potencial baix i l'ànode a potencial alt separades $d = 0{,}015\text{ m}$. L'electró $e$ parteix del càtode i es desplaça cap a l'ànode impulsat per una força elèctrica $\vec{F}$ dirigida cap a baix (cap a l'ànode). El camp elèctric $\vec{E}$ apunta en sentit contrari (cap a dalt, cap al càtode).

a) Quina placa es troba a un potencial més alt, l'ànode o el càtode?

Solución: L'ànode

a) Justifiqueu la resposta de quina placa es troba a un potencial més alt.

Solución: El camp elèctric sempre apunta en la direcció que disminueix el potencial / Com que la càrrega és negativa, per accelerar-se cap a l'ànode cal que aquest estigui a un potencial superior ($W > 0$).

b) Determineu l'energia de l'electró quan surt de l'ànode.

Solución: $2{,}403\times 10^{-15}\text{ J}$ / $15000\text{ eV}$

b) Determineu el mòdul de la velocitat de l'electró quan surt de l'ànode.

Solución: $7{,}26\times 10^7\text{ m/s}$ / $7{,}26\times 10^4\text{ km/s}$

b) Si la peça que s'ha de soldar es troba al mateix potencial que l'ànode, a quina velocitat impacta l'electró contra aquesta peça?

Solución: $7{,}26\times 10^7\text{ m/s}$ / $7{,}26\times 10^4\text{ km/s}$