Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 27.Exercício - Ex. 29
Uma bateria de 150 V é conectada a duas placas metálicas paralelas, com área de 28,5 , e distantes 8,20 entre si. Um feixe de partículas alfa (carga , massa ) é acelerado a partir do repouso através de uma diferença de potencial de 1,75 kV e penetra a região entre as placas no sentido perpendicular ao campo elétrico. Quais são o módulo, a direção e o sentido do campo magnético necessários para as partículas alfa saiam sem desvio da região entre as placas?
Passo 1
Como temos uma diferença de potencial entre duas placas paralelas, teremos um campo elétrico.
Além disso, para a partícula não sofrer desvio as forças elétrica e magnética precisa ser iguais.
Então podemos encontrar o campo magnético a partir da relação:
Mas primeiro precisamos encontrar a velocidade e o campo elétrico.
Passo 2
Como a partícula é acelerada por uma diferença de potencial, iremos usar conservação de energia.
Passo 3
Agora para encontrarmos o campo elétrico, podemos usar a diferença de potencial entre as placas.
Passo 4
Substituindo a velocidade e o campo elétrico iremos encontrar:
O campo magnético precisa ser perpendicular ao campo elétrico e a velocidade da partícula.
Se a partícula se move para a direita e o campo elétrico está apontando para cima, o campo magnético estará saindo da folha.
Resposta
, saindo da folha.