Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Julio 2024

PREGUNTA 6. Problema de interacción electromagnética.

Un ión K⁺ potasio penetra con una velocidad  en un campo magnético uniforme de intensidad  describiendo una trayectoria circular de 65 cm de diámetro.

a)  Calcule la masa del ión potasio.

b)  Determine el módulo, dirección y sentido del campo eléctrico que hay que aplicar en esta región para que el ión no se desvíe.

 

DATO:

 

a)   Cuando  una  carga  entra  perpendicularmente  en  una  región  donde  existe  un  campo  magnético  aparece sobre ella una fuerza perpendicular, tanto a la velocidad como al campo, que hace que describa una trayectoria circular. Esa fuerza magnética es por lo tanto una fuerza centrípeta:

 

 

 

 

b)  Si hacemos un dibujo con los datos que nos dan, vemos que la fuerza magnética, F_m, aparece en la dirección del eje y, hacia la parte negativa de este:

 

 

 

Aplicando la ley de Lorentz podemos calcularla:

 

 

 

 

 

Para que el ión no se desvíe se necesita un campo eléctrico que cree una fuerza que compense esta fuerza que crea el campo magnético. Es decir, que la suma de las dos fuerzas sea nula: