問題文
真空中において、図のように電極板の間隔が \(6\text{mm}\)、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 \(2000\text{V}\) 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）\([\text{V/m}]\) 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）\([\text{J}]\) となる。
ただし、電極K, P間の電界は一様とし、電気素量 \(e=1.6\times10^{-19}\text{C}\) とする。
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選択肢
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(1)
\(3.3\times10^{2}\), 光電子, \(1.6\times10^{-16}\)
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(2)
\(3.3\times10^{5}\), 熱電子, \(1.6\times10^{-16}\)
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(3)
\(3.3\times10^{2}\), 光電子, \(3.2\times10^{-16}\)
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(4)
\(3.3\times10^{2}\), 熱電子, \(1.6\times10^{-16}\)
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(5)
\(3.3\times10^{5}\), 熱電子, \(3.2\times10^{-16}\)
電界の強さ \(E = V/d = 2000 / (6\times 10^{-3}) \approx 3.3 \times 10^5 [\text{V/m}]\)。
加熱により放出されるのは「熱電子」。
運動エネルギー \(W = eV = 1.6 \times 10^{-19} \times 2000 = 3.2 \times 10^{-16} [\text{J}]\)。
よって、(5)が正しい。