1r ciclo Otro de magnetismo

[rosaleda]

Otra vez estoy aquí dando la lata con el magnetismo, que se me atraganta muchísmo mas, de lo esperado.

Las placas de un apartao de Thomson (tubo de vacío) son de 0,5 cm de largo y están separadas 1 cm. El extremo de las placas está a 25cm de la pantalla del tubo. La energía cinética de los electrones es de 2,5 Kev. a)Si se aplica una diferencia de potencial de 20 V entre las placas de desviación o deflexión, ¿Cuanto se desviará el haz? b) Hallar el valor de un campo magnético cruzado que permita al haz pasar sin verse desviado.

Datos me= 9,1 x 10 ^-31 kg e= 1,6x10^-19C Sol: a) 0,505 mm b) 0,675G

He calculado la velocidad que lleva el electrón, la cual me sale 2,96 x10^7 m/s, el valor del campoe electrico que me sale 2000 N/C (esto no se si está bien... E=V/d) pero por mas que intento resolverlo,
no hay forma...

A ver si me podéis guiar un poco porfavor, porque no me aclaro nada de nada...

[lucass]

Re: Otro de magnetismo

Hola.
El apartado a es un problema de cinemática más que de magnetismo o electrostática. El cálculo del campo está bien. Para asegurarte, buscate en un libro que seguro encontrás como es el aparato de thomson. Además sin saber mínimamente cómo es no vas a poder resolver el problema.
Las placas paralelas donde está el campo electrico están dispuestas de forma que el campo es perpendicular a la dirección de movimiento de los electrones. Y puede que la placa positiva esté abajo o arriba, no sé, suponete abajo. Entonces el campo va de abajo hacia arriba y la trayectoria del electrón, al pasar por esa región, se desvía en consecuencia hacia abajo. Es decir el electrón incide en la pantalla a una cierta distancia por debajo (o alrevés, dependiendo el sentido del campo aplicado E) de la línea que seguía antes de entrar al la región de las placas. Eso es lo que hay que calcular, segun interpreto. Entonces proba de hacerlo (repito, buscate un esquema del problema) con las ecuaciones de cinemática y con la segunda ley de Newton.
El apartado b es mas sencillo. Hay que exigir que la resultante de fuerzas sobre cada electrón sea nula, es decir, contrarrestar el efecto del campo eléctrico en las placas (la fuerza que ejerce sobre el electrón) con una fuerza igual y opuesta mediante la aplicación de un campo magnético perpendicular al campo eléctrico y a la dirección de movimiento del electrón.
Esto ya lo podés hacer. Si como dijimos supones que la placa positiva está abajo, entonces el campo E es vertical hacia arriba (el electrón se mueve horizontalmente, de derecha a izquierda) y luego poniendo un campo B perpendicular a ambas direcciones y "hacia abajo" (mejor dicho, entrando al plano de la hoja si lo dibujás) entonces resta aplicar la ecuación:

$F_e=F_b \longrightarrow qE = q (\vec v \times \vec B)$

y bueno, despejar B de ahí. Tenés que ver que pasa con ese producto vectorial (es fácil porque todo es perpendicular a todo) y finalmente para comparar con la respuesta recordar que 1T=10^4 G
Intentalo. Suerte.

[rosaleda]

Re: Otro de magnetismo

Os comento, como resuelvo el apartado a:

Siendo el campo eléctrico generado 20/0,01 = 2000 N/C. La velocidad que llevan los electrones 2,96x10^7

En el eje x, puedo despejar el tiempo que tarda el electrón en recorrer el espacio. X= v.t
t= 1,68x10^10 s.

Siendo la aceleración el eje y q.E/m = 3,51x10^14 m/s^2

El movimiento en el eje y (lo que se desvía el electrón) es 4,95x10^3mm Lo cual difiere considerablemente del resultado correcto. ¿Donde está el error?

Adjunto un esquema del problema