Problema 2 de Física de la Selectivitat 2021

Setembre 2021, Sèrie 1 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

P2) Per a aconseguir soldadures profundes, en la indústria aeroespacial s'utilitza la tècnica de feixos d'electrons d'alta densitat energètica. Aquesta tècnica consisteix a bombardejar amb electrons d'alta energia les peces que s'han de soldar dins d'una cambra de buit. El feix d'electrons es genera escalfant a alta temperatura una banda de wolframi. Posteriorment, el feix s'accelera sota l'acció d'un camp elèctric uniforme que es crea aplicant una diferència de potencial de 15 kV entre l'ànode i el càtode. Banda de wolframi Catode Cambra de buit DADES: m₂ = 9,11 × 10-³¹ kg. le = 1,602 x 10-¹9 C. -Anode -Feix d'electrons Peces que s'han de soldar 3dpedia-index/electron-beam a) Si la separació entre el càtode i l'ànode és d'1,50 cm, FONT: http://ss.whiteclouds.com/ determineu el mòdul del camp elèctric que es crea entre l'un i l'altre. Feu un esquema que indiqui -melting-ebm. la trajectòria dels electrons i la direcció i el sentit del camp elèctric. Quina placa es troba a un potencial més alt, l'ànode o el càtode? Justifiqueu la resposta. [1,25 punts] b) Considerant que un electró està situat al càtode i parteix del repòs, determineu l'energia i el mòdul de la velocitat de l'electró quan surt de l'ànode. 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? [1,25 punts]

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

Veure la solució del problema