physique-chimie (terminale) · Chapitre 10 · Application directe du cours

Charge accélérée dans un champ électrique

Aspects énergétiques du mouvement · niveau 1 (application)

Énoncé

Charge accélérée dans un champ électrique.

Un électron de charge $q = - 1, 6 \times 1 0^{- 19} C$ et de masse $m = 9, 1 \times 1 0^{- 31} kg$ , initialement au repos, est accéléré entre deux armatures par un champ uniforme. Le travail de la force électrique sur le trajet vaut $W = 8, 0 \times 1 0^{- 17} J$ . Déterminer la vitesse finale de l'électron.

Corrigé

Seule la force électrique travaille (le poids est négligeable à cette échelle). Théorème de l'énergie cinétique :

$\frac{1}{2} m v^{2} - 0 = W$

$v = \frac{2 W}{m} = \frac{2 \times 8 , 0 \times 1 0 ^{- 17}}{9 , 1 \times 1 0 ^{- 31}} \approx 1, 3 \times 1 0^{7} m \cdot s^{- 1}$

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