Vale 1,00 ponto(s).
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Im ciclotron projetado para acelerar prótons tem um raio externo de r1=0,28 m. Os prótons são emitidos aproximadamente do repouso a partir de uma fonte no centro e são acelerados através de v1
cada vez que eles cruzam a separação entre os dês. Os dês estão entre os pólos de um eletroímã onde o campo tem uma magnitude de
. Encontre a frequência angular de ciclotron. Use que a carga do próton é
e sua massa é
. De sua resposta em (rad/s) )
Escolha uma opção:
A. nenhuma das outras
B.
C.
D.
Verificar
A. nenhuma das outras
B.
C.
D.
Verificar
Passo 1
O enunciado descreve um ciclotron que acelera prótons num campo magnético uniforme de magnitude
. Ele pede a frequência angular de ciclotron, ou seja o conteúdo de movimento circular de uma carga num campo magnético.
Passo 2
Em movimento circular uniforme causado pelo campo magnético a força centrípeta é fornecida pela força de Lorentz:
Dessa relação não precisamos do raio nem da energia para achar a frequência angular. A frequência angular de ciclotron satisfaz
Passo 3
Substituímos a carga do próton
, o campo
e a massa
:
Passo 4
Calculando numericamente:
Resposta
B.