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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 28.4 - Ex. 11

Uma fonte de íons está produzindo íons de 6 Li, que possuem carga + e e massa 9,99 × 10 - 27 k g . Os íons são acelerados por uma diferença de potencial de 10 kV e passam horizontalmente em uma região onde existe um campo magnético uniforme vertical de módulo B = 1,2 T . Calcule a intensidade do menor campo elétrico que aplicado na mesma região, permite que os íons de 6 Li atravessem a região sem sofrer nenhum desvio.

Passo 1

Olá, meu nobre amigo. Yuri aqui e estarei te ajudando a resolver essa atividade.

Queremos aqui descobrir qual seria o menor campo elétrico capaz de permitir a passagem dos íons sem que eles fossem desviados.

Passo 2

Temos o feixe de íons de 6Li com massa m = 9,99 × 10 - 27 k g e carga + e , que são acelerados por uma DDP de 10 kV e atravessam uma região com campo magnético de B = 1,2 T .

Para que os íons atravessem a região sem sofrer desvio a força que atua neles deve ser nula, portanto:

F → = q E → + v → × B → = 0

Como o campo magnético esta perpendicular a velocidade, podemos facilmente colocar o campo elétrico em evidência:

E = - v B

Para calcular a velocidade, vamos utilizar a seguinte equação:

v = 2 e ∙ V m

m é a massa, V a diferença de potencial,

E = - 2 e ∙ V m B

E = - 2 1,69 × 10 - 19 10 × 10 3 9,99 × 10 - 27 1,2 = 6,8 × 10 5 V / m

Resposta

E = 6,8 × 10 5 V / m

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