Equation 3-3 suggests how a velocity selector for particles or mixtures of different particles all having the same charge can be made. Suppose you wish to make a velocity selector that allows undeflected passage for electrons whose kinetic energy is
. The electric field available to you is
. What magnetic field will be needed?
Passo 1
O enunciado pede o campo magnético necessário para que um seletor de velocidade deixe passar sem deflexão elétrons cuja energia cinética é
, usando um campo elétrico uniforme de
. O princípio é que, para que não haja força resultante, a força elétrica
deve se anular com a força magnética
, ou seja,
de onde
Precisamos portanto (1) converter a energia em joules, (2) calcular a velocidade
a partir de
, e (3) usar
.
Passo 2
Converter a energia cinética de elétrons de
para
. Como
,
Passo 3
Calcular a velocidade
usando a fórmula clássica
onde
é a massa do elétron. Assim,
Passo 4
Determinar o campo magnético
a partir de
com
e
calculado acima.
Passo 5
Substituindo os valores,