Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre magnetismo elementar em física
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Um cíclotron, para acelerar prótons (massa dopróton ≅ 1,6 · 10-27 kg e carga elétrica do próton = 1,6 · 10-19 C), possui um campo magnético de 2,0 T e um raio máximo de 50 cm.
Considerando esse caso hipotético, julgue o item seguinte.
A frequência (f) do cíclotron, em hertz, é de π · 108 .
Em um dado microscópio eletrônico, elétrons são acelerados e adquirem uma energia de 17,6 keV, formando um feixe.
Deseja-se mudar a direção do feixe colocando ao longo do caminho uma região de campo magnético uniforme. Esta região com campo tem comprimento L= 10mm ao longo da linha do feixe. Esta dimensão é pequena o suficiente para que o deslocamento do feixe seja desprezível dentro da região de campo, mas os elétrons adquirem uma velocidade transversal devido à força magnética tal que o feixe fica defletido de um ângulo θ .
Calcule o campo magnético necessário, nestas condições, para defletir o feixe de um ângulo de 0,1 rad. Considere que o ângulo seja pequeno o suficiente para usar a aproximação tan (θ) ≈θ .
São dados: a razão carga/massa do elétron = 1,76 x 1011 C/kg,
carga do elétron = 1,6 x 10-19 C e √20 ≈ 4,5. Despreze efeitos relativísticos.
Uma partícula de massa m e carga q é lançada com velocidade de módulo V através de um orifício em P1, em uma região onde há um campo magnético uniforme de módulo B. O vetor velocidade é perpendicular ao vetor campo magnético que é perpendicular ao plano do papel. A partícula colide com um anteparo no ponto P2. A distância entre os pontos P1 e P2 é D.
A figura a seguir descreve a situação:
O intervalo de tempo entre a entrada no campo pelo ponto P1 e a colisão da partícula no ponto P2 é
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