A問題
上期
電験三種 理論 2025年度 上期 問12
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真空中において,図のように電極板の間隔が6mm,電極板の面積が十分広い平行平板電極があり,電極K,P間には2000Vの直流電圧が加えられている。このとき,電極K,P間の電界の強さは約 (ア) V/mである。電極Kをヒータで加熱すると表面から (イ) が放出される。ある1個の電子に着目してその初速度を零とすれば,電子が電極Pに達したときの運動エネルギーWは(ウ) Jとなる。ただし,電極K,P間の電界は一様とし,電気素量e=1.6×10⁻¹⁹ Cとする。上記の記述中の空白箇所(ア)~(ウ)に当てはまる語句又は数値の組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。電極K電極P(ア) (イ) (ウ)
正解と解説
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正解 5
3.3×10⁵ 熱電子 3.2×10⁻¹⁶
平行平板間の電界は E=V/d=2000/(6×10^-3)≒3.3×10^5V/m である。陰極Kをヒータで加熱すると表面から熱電子が放出される。初速度零の電子が電極Pに達したときの運動エネルギーは加速電圧による仕事に等しく、W=eV=1.6×10^-19×2000=3.2×10^-16J となる。