(FUVEST - 2010 - 2 fase - Questo 6)A figura abaixo

(FUVEST - 2010 - 2 fase - Questão 6)

A figura abaixo mostra o esquema de um instrumento (espectrômetro de massa), constituído de duas partes. Na primeira parte, há um campo elétrico \(\overrightarrow{E}\), paralelo a esta folha de papel, apontando para baixo, e também um campo magnético \(\overrightarrow{B_1}\) perpendicular a esta folha, entrando nela. Na segunda, há um campo magnético \(\overrightarrow{B_2}\), de mesma direção que \(\overrightarrow{B_1}\), mas em sentido oposto. Íons positivos, provenientes de uma fonte, penetram na primeira parte e, devido ao par de fendas F₁ e F₂ , apenas partículas com velocidade \(\overrightarrow{v}\), na direção perpendicular aos vetores \(\overrightarrow{E}\) e \(\overrightarrow{B_1}\), atingem a segunda parte do equipamento, onde os íons de massa m e carga q têm uma trajetória circular com raio R.

a) Obtenha a expressão do módulo da velocidade \(\overrightarrow{v}\) em função de E e de B₁.

b) Determine a razão m/q dos íons em função dos parâmetros E, B₁, B₂ e R.

c) Determine, em função de R, o raio R’ da trajetória circular dos íons, quando o campo magnético, na segunda parte do equipamento, dobra de intensidade, mantidas as demais condições.