Uma partícula com uma massa de 6,64 x 10-27 kg e carga mais 3,20 10-19 ° C é acelerada do repouso através da diferença de potencial 2,45 106 V O então entra uniforme 1,60-T magnético?
Vamos dividir esse problema passo a passo. Parece que você está descrevendo uma situação em que uma partícula carregada é acelerada por um campo elétrico (devido a uma diferença de potencial) e depois entra em um campo magnético. Precisamos determinar o que acontece com a partícula depois de entrar no campo magnético.
Veja como abordar esse problema:
1. Calcule a energia cinética * A diferença de potencial acelera a partícula, dando -lhe energia cinética. O relacionamento é:
* ΔKE =QΔV
* Onde:
* Δke é a mudança na energia cinética
* Q é a carga da partícula
* ΔV é a diferença de potencial
* Calcule Δke:
* Δke =(3,20 x 10^-19 c) (2,45 x 10^6 v) =7,84 x 10^-13 j
2. Calcule a velocidade * A energia cinética está relacionada à velocidade da partícula:
* Ke =(1/2) mv^2
* Onde:
* Ke é a energia cinética (que é igual a Δke desde que começou em repouso)
* M é a massa da partícula
* V é a velocidade da partícula
* Resolva para V:
* v =√ (2ke/m) =√ (2 * 7,84 x 10^-13 J/6,64 x 10^-27 kg) ≈ 1,54 x 10^7 m/s
3. Determine a força e o movimento no campo magnético * Uma partícula carregada se movendo em um campo magnético experimenta uma força dada por:
* F =qvb sin θ
* Onde:
* F é a força magnética
* Q é a carga da partícula
* V é a velocidade da partícula
* B é a força do campo magnético
* θ é o ângulo entre a velocidade e o campo magnético
* Como o problema não especifica o ângulo, assumiremos que a partícula entra no campo magnético perpendicularmente (θ =90 °). Isso significa sin θ =1.
* Calcule a força:
* F =(3,20 x 10^-19 c) (1,54 x 10^7 m/s) (1,60 t) (1) ≈ 7,94 x 10^-12 n
*
O movimento no campo magnético: A força na partícula é perpendicular à sua velocidade, fazendo com que ela se mova em um caminho circular. O raio deste caminho (o raio da curvatura) é dado por:
* r =mv / (qb)
* Calcule o raio do caminho circular:
* r =(6,64 x 10^-27 kg) (1,54 x 10^7 m / s) / (3,20 x 10^-19 c) (1,60 t) ≈ 0,201 m
Resumo A partícula, acelerada pela diferença de potencial, entra no campo magnético com uma velocidade de aproximadamente 1,54 x 10^7 m/s. O campo magnético exerce uma força na partícula, fazendo com que ela se mova em um caminho circular com um raio de cerca de 0,201 metros.
