Uma partícula de carga entra em uma região de campo magnético uniforme (apontando para dentro da página). O campo deflete a partícula uma distância acima da linha de trajeto original, como mostra a Figura 5.8. A carga é positiva ou negativa? Em termos de e , encontre o momento da partícula.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
Vamos orientar nosso sistema de coordenadas de modo que aponte para fora do papel, apontando para cima e apontando para a direita, para que tenhamos uma base orientada positivamente (direita). Então se os pontos de estão dentro do papel, . Nossa tarefa é encontrar o momento inicial .
Como a velocidade inicial está orientada na direção, conforme a fig. 5.8, a direção da força é . Portanto, é positivo. A força de Lorentz é ortogonal ao momento da partícula e portanto, muda apenas sua direção. A força é exatamente igual à força centrípeta. Se é o raio da trajetória circular da partícula, temos
Com isso, nós temos que
Passo 2
Por isso temos que encontrar . Se a partícula entrasse na região com um campo magnético no ponto a , ele se moveu em uma trajetória circular no plano com raio definido por
Desenvolvendo os termos, nós temos que
Com isso, é igual a
Como a partícula deixou a região no ponto , nós temos que
E portanto,