28 32um eletron acelerado a partir do repouso por uma diferença de potencial V1 = 1.00
Ky entra no espaço entre as placas paralelas, separadas por uma distância d = 20,0 mm, entre as
existe uma olerença de potencial V2 = 100 V. A placa inferior está a um potencial menor.
Despreze o efeito de borda e suponha que o vetor velocidade do elétron é perpendicular ao vetor
campo eletrico na região entre as placas. Em termos dos vetores unitários, qual é o valor do campo
magnetico uniforme para o qual a trajetoria do eletron na região entre as placas é retilinea?
Soluções para a tarefa
B ≈ 2,98 x 10⁻⁴ T.
Explicação:
1- o trabalho do campo elétrico inicial confere velocidade ao elétron (variação da energia cinética) .
Portanto, temos que encontrar a velocidade do elétron, sendo assim:
q.V₁ = (1/2)m.v₀²
v₀ = √(2.q.V₁)/m (1).
Substituindo os dados na equação (1):
v₀ = √(2.1,6 x 10⁻¹⁹.1,00 x 10³)/9,11 x 10⁻³¹
v₀ ≈ 2,10 x 10⁷ m/s.
2- para uma trajetória retilínea o campo magnético a ser introduzido deverá fazer sobre o elétron uma força de sentido oposto à força elétrica do campo das placas e de mesmo módulo.
Portanto, utilizando a relação de força elétrica, teremos:
Fe = q.V₂/d
Fe = (1,6 x 10⁻¹⁹ C)(100 V)/(20,0 x 10⁻³ m)
Fe = 1,0 x 10⁻¹⁵ N.
Podemos então calcular o campo magnético B utilizando a equação da força de Lorentz ou força magnética:
Fm = q.v.B
B = Fm/(q.v)
B = (1,0 x 10⁻¹⁵ N)/(1,6 x 10⁻¹⁹ C)(2,10 x 10⁷ m/s)
B ≈ 2,98 x 10⁻⁴ T.
O valor do campo magnético uniforme é de aproximadamente 2,98 x 10⁻⁴ T.
