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Enunciado

Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Eletromagnetismo- Ed: 5º - Capítulo 23.Problemas - Ex. 64

Revisão. Uma partícula de massa 2,00 ´ 10–16 kg e carga 30,0 nC está inicialmente em repouso. Ela é acelerada por uma diferença de potencial DV, sendo atirada de uma fonte pequena em uma região que contém um campo magnético constante e uniforme de magnitude 0,600 T. A velocidade da partícula é perpendicular às linhas do campo magnético. A órbita circular descrita pela partícula à medida que retorna ao local de onde foi atirada envolve um fluxo magnético de 15,0 mWb. (a) Calcule a velocidade da partícula. (b) Calcule a diferença de potencial que acelera a partícula

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!

Vamo lá!

O fluxo fechado é Φ B = B A = B π r 2 .

A partícula se move de acordo com ∑ F → = m a → :

qvBsin ⁡ 90 ∘ = m v 2 r → r = m v q B

Então,

Φ B = B π m 2 v 2 q 2 B 2

Passo 2

Letra a:

v = Φ B q 2 B π m 2 = 15.0 × 10 - 6 T ⋅ m 2 30.0 × 10 - 9 C 2 0.600 T π 2.00 × 10 - 16 k g 2 = 2.54 × 10 5 m / s

Passo 3

Letra b:

A energia para o sistema é conservada no processo de queima. Então U i = K f :

q Δ V = 1 2 m v 2

Δ V = m v 2 2 q = 2.00 × 10 - 16 k g 2.54 × 10 5 m s 2 2 30.0 × 10 - 9 C = 215 V

Resposta

  1. 2.54 × 10 5 m / s
  2. 215 V
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