Fuvest 2010 · Segunda fase · Questão 6 · Discursiva

Física · Campo elétrico, Campo magnético

A figura abaixo mostra o esquema de um instrumento (espectrômetro de massa), constituído de duas partes. Na primeira parte, há um campo elétrico E→\overrightarrow{E}, paralelo a esta folha de papel, apontando para baixo, e também um campo magnético B1→\overrightarrow{B_1} perpendicular a esta folha, entrando nela. Na segunda, há um campo magnético B2→\overrightarrow{B_2}, de mesma direção que B1→\overrightarrow{B_1}, mas em sentido oposto. Íons positivos, provenientes de uma fonte, penetram na primeira parte e, devido ao par de fendas F1 e F2 , apenas partículas com velocidade v→\overrightarrow{v}, na direção perpendicular aos vetores E→\overrightarrow{E} e B1→\overrightarrow{B_1}, atingem a segunda parte do equipamento, onde os íons de massa m e carga q têm uma trajetória circular com raio R.

  1. Obtenha a expressão do módulo da velocidade v→\overrightarrow{v} em função de E e de B1.
  2. Determine a razão m/q dos íons em função dos parâmetros E, B1, B2 e R.
  3. Determine, em função de R, o raio R' da trajetória circular dos íons, quando o campo magnético, na segunda parte do equipamento, dobra de intensidade, mantidas as demais condições.

Questão discursiva: a fonte não traz resolução.

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