1 Um elétron deve ser acelerado em um campo elétrico uniforme com intensidade de
. (a) Qual energia em keV é dada ao elétron se ele for acelerado por o,400 m? (b) Por qual distância ele teria que ser acelerado para aumentar sua energia em
?
Passo 1
O enunciado dá um campo elétrico uniforme de intensidade
e pede a energia que um elétron ganha ao ser acelerado por uma certa distância, primeiro
e depois para atingir
. O conteúdo é o trabalho da força elétrica, dado por
, e a conversão entre joule e elétron-volt, sabendo que um elétron ganha
ao atravessar
.
Passo 2
Em um campo elétrico uniforme, o trabalho (energia) dado ao elétron é\r
onde
é a carga elementar. Como
tem dimensão de potencial elétrico (
), em elétron-volts temos\r
Passo 3
Para o item (a),
e
, então o potencial é\r
Logo a energia em elétron-volts é
, ou em keV,\r
Passo 4
No item (b) queremos
. Invertendo
para achar
,\r
Resposta
(a)
\r
(b)
(b)