Junio 07-08, Opción B

1. Escribe la expresión de la Fuerza de Lorentz para partículas que se mueven en el seno de un campo magnético B. Explica las características de esta fuerza y qué circunstancias deben cumplirse para que la partícula describa una trayectoria circular.

2. Un ión de , de masa m = 1,15·10^-26 kg, carga q = 1,60·10^-19 C y velocidad inicial nula, es acelerado mediante un campo eléctrico entre dos placas entre las que existe una diferencia de potencial ΔV = 450 V. Después penetra en una región donde existe un campo magnético perpendicular a la velocidad del ión y de intensidad B = 0,723 T.

Calcula la velocidad v que tiene el ión al salir de la zona de campo eléctrico y el radio R de la trayectoria que describe en la región de campo B.

SOLUCIÓN

1. Ver septiembre 97-98 opción A en el apartado a) en lo relativo a la Fuerza de Lorentz y características de esa fuerza. El apartado b) hace referencia a las condiciones para que la trayectoria sea circular: campo magnético uniforme y velocidad perpendicular al campo.

2. Entre las placas actúa el campo eléctrico que es fuerza conservativa por lo que la energía permanecerá constante.

Así pues: ΔE_c = -ΔE_p

Es decir: ½ mv² = q·ΔV

Por consiguiente penetra en la región del campo magnético con una velocidad v

Como hemos visto en el epígrafe anterior: