Movimento de Elétrons em Campo Magnético: Análise de Forças e Trajetórias

Em um certo laboratório de pesquisa o campo magnético terrestre pode ser considerado uniforme e dado por Bx By 0 onde Bx 4 10⁵ T e By 2 10⁵ T Nesse laboratório um canhão de elétrons acoplado a um acelerador linear fornece um feixe altamente colimado e monoenergético com energia cinética de 300 eV Nos itens abaixo considere a massa do elétron como sendo 911 10³¹ kg sua carga 160 10¹⁹ C e a unidade de massa atômica uma como sendo 166 10²⁷ kg a Determine a direção que o acelerador linear deve ser posicionado versor do vetor velocidade dos elétrons para que os elétrons não sofram nenhuma força magnética devido ao campo da terra Entre com as componentes x y e z respectivamente 9182E06 4591E06 0 b O prédio do laboratório foi construído sem a preocupação do item a assim o canhão foi de fato alinhado com o eixo z não sendo positivo Nessa situação determine a aceleração devido ao campo magnético que o elétron sofre Dê sua resposta em ms² entrando com as componentes x y e z respectivamente 0 0 3606E13 c Ao final desse acelerador linear é montada uma câmara experimental onde temos uma nuvem de átomos resfriados a laser a uma temperatura muito próxima do zero absoluto Esses átomos funcionam como alvo dos elétrons Considere uma colisão inelástica entre um átomo neutro de Cloro e um elétron formando um íon Cl A armadilha magnetoóptica consegue selecionar apenas o isótopo Cl³⁵ para essas colisões com elétrons e na região da nuvem atômica é aplicado um campo magnético de 12 Tesla no sentido positivo do eixo z Desprezando o campo magnético terrestre e a velocidade inicial do átomo determine o raio da trajetória do íon gerado Dica Numa colisão o momento linear total p mivi se conserva 4871E06