Elektrizitätslehre

Das Wort "homogen" zeigt an, dass das elektrische Feld überall gleich stark ist und in die gleiche Richtung geht. Auf das Elektron wirkt also eine gleichbleibende Kraft ein. Diese Kraft kannst du anhand der Formeln, die man euch sicher gegeben hat, selbst berechnen. Diese Kraft wirkt auf die Masse des Elektrons, die du im Tafelwerk findest. Durch die gleichmäßig wirkende Kraft wird das Elektron geradlinig gleichmäßig beschleunigt. Diese Beschleunigung kannst du mit der Formel [tex]\begin{math}\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}\end{math}[/tex] errechnen, die du auch irgendwo im Tafelwerk gefunden hättest. Die Formel für die Geschwindigkeit nach dem Weg einer geradlinig gleichmäßig beschleunigten Bewegung findest du vermutlich nicht im Tafelwerk, aber die Formeln:
Geschwindigkeit nach Zeit [tex]\begin{math}\overrightarrow{v}(t)=\overrightarrow{a}t+\overrightarrow{v_0}\end{math}[/tex]
Weg nach Zeit [TEX]\begin{math}\overrightarrow{s}(t)=\frac{1}{2}at^2 +\overrightarrow{v_0}t+\overrightarrow{s_0}\end{math}[/TEX]

Da die Anfangsgeschwindigkeit [TEX]\overrightarrow{v_0}[/TEX] und der Anfangsweg [TEX]\overrightarrow{s_0}[/TEX] beide als nicht vorhanden gegeben sind, fallen die entprechenden Teile weg und da es sich um eine Bewegung in eine beliebige Richtung handelt, kann man statt mit Vektoren auch mit Skalaren rechnen.

Nun kannst du [tex]s(t)=0,02[/tex], die Formel oben nach t umstellen und ausrechnen und das gefundene t in die Geschwindigkeitsgleichung einsetzen. Aufgabe gelöst.

Andere Idee ist über die Energie zu rechnen.

Das Felt hat eine Stärke von [TEX]150 \, \frac{V}{m}[/TEX]. Der Potentialunterschied nach den [TEX]2 \, cm[/TEX] ist dann: [TEX]U = 150 \, \frac{V}{m} \cdot 0{,}02 \, m = 3 \, V[/TEX]

Energie aus dem elektrischen Feld ist dann: [TEX]E = q \cdot U = 3 \, eV \approx 4.8 \cdot 10^{-19} J [/TEX]

Diese wird in Kinetische Energie umgewandelt: [TEX]E = \frac{mv^2}{2}[/TEX]

Nach v umstellen und lösen.