Um feixe de prótons viajando com v=751,24 m/s, entra em uma região com campo magnético uniforme. A velocidade dos prótons é perpendicular ao campo magnético. A região com campo magnético é espacialmente finita e os protons deixam-na com uma velocidade em uma direção perpendicular à sua direção original. O feixe viaja uma distância de
enquanto está sob o efeito do campo magnético. Qual a magnitude do campo magnético? Use que a carga do próton é
e sua massa é
. Dê sua resposta em T .
Passo 1
O enunciado trata do movimento de prótons de massa
e carga
entrando com velocidade
perpendicular a um campo magnético uniforme
. Nesse caso a trajetória é circular, e a região de campo faz os prótons desviarem em
, percorrendo um arco de comprimento
. Vamos usar as leis da força magnética e do movimento circular para encontrar
.
Passo 2
Quando a partícula descreve
de arco, o comprimento
corresponde a um quarto de circunferência de raio
. Logo,
Passo 3
Em movimento circular uniforme, a força magnética fornece a força centrípeta:
Isolando
e substituindo
,
Passo 4
Substituindo
,
,
e
:
Resposta
A magnitude do campo magnético é aproximadamente