Exercice 1: mouvement dans un champ électrique uniforme Partie 1: accélérateur d'électrons Un accélérateur d'électrons contient toujours un canon à électrons. Ce dispositif permet d'émettre des électrons grâce au filament de tungstène, puis de les accėlérer entre A (l'anode) et C (la cathode), grace à une tension U = 2,0 kV. On modélise ce dispositif par un condensateur plan dans lequel les électrons sont introduits en C avec une vitesse nulle. Lors de l'accélération, on peut considérer qu'un électron ne subit que la force électrique.

1) Déterminer l'énergie cinétique d'un électron au moment où il est émis (à la cathode). 2) En utilisant le théorème de l'énergie cinétique. exprimer et calculer l'énergie cinétique de l'électron une fois qu'il a atteint l'anode (en A). 3) En déduire la valeur de la vitesse v, de l'électron lorsqu'il se trouve en A. (Données en plus : • Masse d'un électron: m = 9,11 x 10^(-31) kg Charge électrique d'un électron -e= -1.60 X 10-19 C) Partie 2 : application de canons à électrons Les anciens téléviseurs et oscilloscopes contenaient un canon à électrons dans lequel un filament chauffé produit des électrons qu'un champ électrique accélère. On modélise la partie accélératrice du canon à électrons par un condensateur plan. Un électron est libéré en O, sans vitesse initiale, à l'instant t=0s. On suppose que l'électron n'est soumis qu'à la force électrique F⃗ . Données : vitesse de la lumière c = 299 792 458 m·s-1 4. En utilisant la deuxième loi de Newton, exprimer l'accélération a⃗ subie par l'élection en fonction de e, me, U, L et du vecteur unitaire adapté. Caractériser le mouvement de l'électron. 5. En déduire les équations horaires de la vitesse vx(t) et de la postion x(t) de l'électron. 6. Déterminer l'instant t1 auquel l'électron arrive à l'anode et déterminer la vitesse de l'électron vx(t1) à cet instant (vitesse de sortie). 7. Les lois de la mécanique classique utilisées en Terminale ne sont valables que si la vitesse du système est inférieure au dixième de la vitesse de la lumière dans le vide. Est-ce le cas ici ? Conclure​