Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 28.Problemas Adicionais - Ex. 74
Um feixe de elétrons de energia cinética emerge de uma "janela" de folha de alumínio na extremidade de um acelerador. A uma distância da janela existe uma placa de metal perpendicular à direção do feixe (Fig. 28-57). (a) Mostre que é possível evitar que o feixe atinja a placa aplicando um campo uniforme tal que
em que e são a massa e a carga do elétron. (b) Qual deve ser a orientação de ?
Passo 1
E aí, galerinha! 😎
Temos esse feixe de elétrons com energia cinética , que sai dessa janela há uma distância da placa. E nosso objetivo é mostrar que o feixe atinja a placa dado um campo e tambem queremos saber qual deve ser a orientação de para que isso aconteça.
Tem ideia de como fazemos isso? 😬
Para movimentos circulares, podemos utilizar a seguinte equação para o raio da trajetória da partícula:
É importante notar que nessa equação, o B se refere a componente perpendicular a velocidade do campo magnético. Usando a lei de conservação temos:
Bora começar! 😉
Passo 2
Substituindo em , temos
Como a distância é deve ser menor que para o feixe não bater na placa:
Isolando ...
Passo 3
(b) Podemos utilizar a regra da mão direita, lembrando que a carga do elétron é negativa, e assim vemos que o campo magnético aponta para fora do papel.
E aí! Entendeu tudo? Responde Aí! 😐
Resposta
(a)(b) O campo magnético aponta para fora do papel.