Question

Uma partícula com carga elétrica de 5,0x10-8 C é acelerada entre duas placas planas e paralelas, entre as quais existe uma diferença de potencial de 100 V. Por um orifício na placa, a partícula escapa e penetra em um campo magnético de indução magnética uniforme de valor igual a 2,0x10-2 T, descrevendo uma trajetória circular de raio igual a 20 cm. Admitindo que a partícula parte do repouso de uma das placas e que a força gravitacional seja desprezível, qual é a massa da partícula?

Answer 1

Oi!

Para responder essa questão, perceba que devemos nos utilizar da seguinte fórmula:

substituindo os valores fornecidos no enunciado, teremos:

epel= q.V

epel= 5.10⁻⁶ . 100

epel= 5.10⁻⁴J

Agora, vamos calcular o raio da trajetória com a seguinte fórmula:

R= m.v/ q.B

substituindo os valores:

2.10⁻¹= m.v / 5.10⁻⁶ . 2.10⁻²

m.v= 2.10⁻⁸

isolando em termos de v:

v= 2.10⁻⁸ / m

--> Agora vamos usar a formula da energia cinética:

Ec= m.v²/2

5.10⁻⁴ = m. (2.10⁻⁸/ m)² / 2

5.10⁻⁴ = m . 4 . 10⁻¹⁶  / m² / 2

5.10⁻⁴ = m . 4 . 10⁻¹⁶  / 2.m²  

10 . m² . 10⁻⁴ = m . 4 . 10⁻¹⁶

10⁻¹³ . m = 4 . 10⁻¹⁶

m= 4 .10⁻¹⁶ / 10⁻³

 m= 4 .10⁻¹³ kg

Admitindo que a partícula parte do repouso de uma das placas e que a força gravitacional seja desprezível, a massa da partícula é de 4 .10⁻¹³ kg.