Question

Um próton com velocidade de 3,4 ×10^6m/s é lançado em uma região entreduas placas que são separadas por uma distância de 0,22 m. Um campo
magnético existe entre as placas, e ele é perpendicular à velocidade do próton. Qual deve ser a magnitude do campo magnético para que o próton simplismente não colida com a
placa oposta?

Answer 1

Resposta:

A magnitude do campo magnético para que o próton simplismente não colida com a  placa oposta é de $B=4,5x10^{-4}T$

Explicação:

Aplicando a equação do vetor do campo magnético com uma carga em movimento, teremos:

B=(μ₀.+q.v.senθ)/4π.r², onde B é a magnitude do campo elétrico, μ₀ é a permeabilidade magnética do vácuo que é constante μ₀= 4π × 10^−7 N·A^−2, +q é a carga elétrica que, nesse caso é o próton, +e =  1,6 .10^-19 C, v é a velocidade do próton, senθ é o angulo feito pela direção da velocidade do próton com a direção do campo magnético que, nesse caso é perpendicular, gerando um angulo de 90°, seno90°= 1, e r é a distancia entre o próton e as placas que produzem o campo.

Para que o próton não colida com a placa oposta, B tem que ser tal que, o próton atravesse as placas exatamente no centro entre as duas placas, sem risco de colisão entre elas, logo r = d/2 = 0,11m. Partindo dai, podemos calcular o módulo do campo magnético, substituindo os dados na equação acima:

B=(4π × 10^−7 N·A^−2)(1,6 x 10^-19 C)(3,4 × 10^6 m/s)/4π.(0,11 m)²= 0,0004495868 T ≈ 4,5 x 10^-4 T