Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Septiembre 2018

C.3. Si una partícula cargada se mueve en un campo magnético y éste ejerce una fuerza, dicha fuerza siempre es perpendicular a la velocidad de la partícula:  a) verdadero;  b) falso;  c) depende del módulo de la velocidad de la partícula.

La respuesta correcta es la a. La fuerza que aparece sobre una carga que penetra en una región donde hay un campo magnético la podemos calcular por la ley de Lorentz:

Como vemos la fuerza se calcula por medio del producto vectorial de la velocidad de la partícula por el campo magnético y, como sabemos, con este producto obtenemos siempre un vector perpendicular a su vez a los otros dos. Es decir, que la fuerza que aparece sobre la partícula es perpendicular a la velocidad de la misma y a la dirección del campo magnético.

C.4. Se puede medir experimentalmente la energía cinética máxima de los electrones emitidos al hacer incidir luz de distintas frecuencias sobre una superficie metálica. Determina el valor de la constante de Planck a partir de los resultados que se muestran en la gráfica adjunta.

DATO: 

En la gráfica representan la frecuencia de la luz incidente frente a la energía máxima de los electrones extraídos del cátodo. Se observa que hasta que la frecuencia de la luz () no alcanza un determinado valor,  Hz, no se arrancan electrones y por lo tanto no hay efecto fotoeléctrico. Esa frecuencia es la que se llama frecuencia umbral (). A partir de ella si se consiguen arrancar y además se aceleran cada vez más, por eso vemos que aumenta su energía cinética (). La ecuación de la recta que aparece en la gráfica será:

Siendo la constante de Planck, h, la pendiente de la misma. Para calcularla sólo tenemos que escoger dos puntos de la gráfica y sustituir en la ecuación anterior:

En este caso escogí los dos puntos marcados en rojo en la gráfica, pero como no se aprecia muy bien exactamente donde corta la recta obtenemos un valor de la constante de Planck no demasiado bueno.