Enunciado

O tubo de imagens em uma antiga televisão em preto e branco utiliza bobinas de deflexão magnética ao invés de placas elétricas de deflexão. Suponha que um feixe de elétrons seja acelerado por uma diferença de potencial de 50,0 kV e em seguida, por uma região de campo magnético uniforme de largura de 1,00 cm. A tela está localizada a 10,0 cm do centro das bobinas e tem largura de 50,0 cm. Quando o campo é desligado, o feixe de elétrons atinge o centro da tela. Ignorando correções relativísticas, qual o módulo do campo necessário para desviar o feixe para o lado da tela?

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!

Vamos começar com o ângulo:

θ = tan - 1 ⁡ 25.0 10.0 = 68.2 ∘

O feixe de elétrons, no ponto onde entra na região do campo magnético, viaja para a direita, mas o feixe, no ponto onde emerge da região do campo magnético, foi desviado de sua direção original por um ângulo θ . Como o raio R é sempre perpendicular ao caminho, os raios em direção a esses pontos formam o mesmo ângulo θ um com o outro. Achando o raio R:

R = 1.00 c m sin ⁡ 68.2 ∘ = 1.08 c m

Passo 2

Para a velocidade vamos usar 1 2 m v 2 = q Δ V :

v = 2 q Δ V m = 2 1.60 × 10 - 19 C 50.0 × 10 3 V Δ V 9.11 × 10 - 31 k g = 1.33 × 10 8 m s

Da segunda lei de Newton, m v 2 R = q v B , então:

B = m v q R = 9.11 × 10 - 31 k g 1.33 × 10 8 m s 1.60 × 10 - 19 C 1.08 × 10 - 2 m = 70.0 m T

Resposta

70.0 m T

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