Se os elétrons de um feixe têm uma velocidade de
, determine (a) o tempo que os elétrons levam para percorrer a placa da Região I ( 5 cm ) e (b) a componente vertical da velocidade
dos elétrons quando entram na Região II. Considere que o campo elétrico vale
.
Passo 1
O enunciado diz que temos um feixe de elétrons com componente horizontal de velocidade constante
atravessando uma região de placas paralelas (Região I) de comprimento
. Nessa região há um campo elétrico uniforme vertical de módulo
, que gera sobre cada elétron uma força
e, portanto, uma aceleração vertical
. Vamos usar cinemática com aceleração vertical constante para achar (a) o tempo no interior da Região I e (b) a componente vertical da velocidade ao sair dessa região (entrada na Região II, sem campo).
Passo 2
O tempo que o elétron leva para percorrer a Região I é dado por
Substituindo
Passo 3
A aceleração vertical resultante do campo elétrico é
onde
e
. Logo
Passo 4
Como a velocidade vertical inicial é zero, a componente vertical ao sair é
Substituindo os valores
Resposta
(a)
(b)
(b)