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Malu há 2 anos
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Em um arranjo conhecido como “seletor de velocidades”, um feixe de íons positivos com diferentes massas, mas todos com a mesma carga, penetra através do orifício M em uma região em que atuam campos uniformes, um magnético (B) e um elétrico (E), perpendiculares entre si, conforme ilustrado na figura (sem escala e em cores fantasia). Sabendo que a intensidade do campo magnético é igual a 300 μT, a do campo elétrico é 90 V/m e que somente alguns íons emergem pelo orifício N, qual é a velocidade dos íons emergentes?

Física Geral Ensino Médio Reforço Escolar
2 respostas
Professor Angelo F.
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Respondeu há 2 anos
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Bom dia Malu. Aí vai:

Use a regra da mão esquerda. O campo magnético faz um força para cima de intensidade 

O campo elétrico faz uma força para baixo de intensidade 

Só escapam as cargas em que a resultante é nula:

Logo, v = 90 V/m / (3*10-4) = 3 * 105 m/s

Sucesso!!!!!!!

 

 

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Professor Olavo I.
Respondeu há 2 anos
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No seletor de velocidades, os íons que emergem pelo orifício N são aqueles que não sofrem desvio, ou seja, a força magnética e a força elétrica sobre eles se equilibram. Isso ocorre quando a velocidade dos íons é tal que a força magnética (Fm) é igual à força elétrica (Fe). As expressões para essas forças são:

  • Força magnética:

  • Força elétrica:

Igualando as duas forças, temos:

Onde:

  • q é a carga do íon,
  • v é a velocidade do íon,
  • B é a intensidade do campo magnético, e
  • E é a intensidade do campo elétrico.

Podemos cancelar a carga q de ambos os lados da equação, pois ela é a mesma para todos os íons. Isso nos deixa com:

Substituindo os valores dados para E (90 V/m) e B (300 ?T = 300 x 10^-6 T), obtemos:

Portanto, a velocidade dos íons que emergem pelo orifício N é de 300,000 metros por segundo.

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