Enunciado

Um feixe de elétrons de velocidade 3   .   10 6   m / s penetra horizontalmente na região entre um par de placas defletoras de 2cm de extensão, onde existe um campo elétrico vertical de 1KV/m. Calcule o ângulo de deflexão e a magnitude da velocidade do feixe ao emergir da região entre as placas.

Passo 1

Bora lá treinar um poquinho de cinemática. Aqui a os elétrons sofrem uma aceleração y durante alguns segundos, nossa velocidade y final fica assim

v y = a y t

Primeiro vamos achar o tempo em que ele passa pelas placas.

Δ s x = v x t  

t = Δ s x v x

t = 2   .   10 - 2 m 3   . 10 6 m s

= 6,67   .   10 - 9   s

Já para descobrirmos a aceleração é necessário saber que

m e = 9,12   .   10 - 31   K g e que

  Q e = 1,6   .   10 - 19   C

F e l = Q e l E

a y = F e l m e

= Q e l E m e

= 1,6   .   10 - 19 .     10 3 9,12   .   10 - 31 = 1,75   .   10 14   m / s 2

v y = 6,67   .   10 - 9 .   1,75   .   10 14 = 1,2   .   10 6   m / s

Passo 2

Para calcular o ângulo de deflexão só basta calcularmos a tangente, saca só

t g θ = v y v x = 1,2   .   10 6 3   .   10 6 = 0,4

θ = a r c t g     0,4 = 22 °

Já a magnitude da velocidade fica assim

v = v x 2 + v y 2 = 3,2   .   10 6   m / s

Resposta

θ = 22 °

v = 3,2   .   10 6   m / s

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