Dane:

$v_0=4\cdot {10}^7\frac{\text{m}}{\text{s}}$

$U=300\text{V}$

$l=12\text{cm}=0,12\text{m}$  

$d=1,5\text{cm}=0,015\text{m}$   

Rozwiązując to zadanie skorzystamy również z:

▶ wartość ładunku elementarnego: $e=1,6\cdot {10}^{-19}\mathrm{C}$,

▶  masa spoczynkowa elektronu: $m_e=9,11\cdot {10}^{-31}\mathrm{kg}$.

 

$\mathbf{a})$

Elektron przed wejściem w pole elektryczne wytarzane przez naładowane płytki jest przyspieszany przez inne pole elektryczne. Praca pola elektrycznego, które przyspieszało elektron spowodowała nadanie mu pewnej energii kinetycznej.

$W=E_k$

gdzie:

$W$ - praca pola elektrycznego,

$E_k$ - energia kinetyczna elektronu.

Pracę pola elektrycznego przyspieszającego elektron wyrazimy jako:

$W=e{U}_0$ 

gdzie:

$e$ - ładunek elektronu,

$U_0$ - wartość napięcia przyspieszającego.

Energię kinetyczną jaką uzyskał elektron wyrazimy jako:

$E_k=\frac{m_e{v}_0^2}{2}$

gdzie:

$m_e$ - masa elektronu,

$v_0$ - wartość prędkości uzyskanej przez elektron.

Zatem:

$W=E_k$

$e{U}_0=\frac{m_e{v}_0^2}{2}$

Wyznaczmy szukane napięcie przyspieszające: