Lista 3 - 2023-1

Lista 3 - F´ısica 3 Frank 09/09/23 Exerc´ıcio 1 Um el´etron com velocidade ⃗v = (2.106 m/s)ˆi + (3.106 m/s)ˆj est´a se movendo em uma regi˜ao onde existe um campo magn´etico uniforme ⃗B = (0, 03 T)ˆi − (0, 15 T)ˆj. Determine a for¸ca que age sobre o el´etron. Exerc´ıcio 2 A figura abaixo ilustra o espectrˆometro de massa de Bainbridge. Na regi˜ao entre as placas PP h´a um campo el´etrico uniforme ⃗E e um campo magn´etico uniforme ⃗B perpendicular ao plano da figura, ajustados de modo a formar um filtro de velocidades, ou seja, s´o deixar passar ´ıons de velocidade v bem definida para a regi˜ao semicircular inferior, onde existe um outro campo uniforme ⃗B′ tamb´em perpendicular ao plano da figura. Mostre que para ´ıons de carga e, o raio R da ´orbita semicircular ´e proporcional `a massa do ´ıon, de modo que a placa fotogr´afica C registra um espectro de massa, em que a distˆancia ao longo da chapa ´e proporcional `a massa do ´ıon. Exerc´ıcio 3 O circuito da figura abaixo, formado por dois lados retil´ıneos e dois arcos de c´ırculo, subentendendo um setor de ˆangulo θ, ´e percorrido por uma corrente de intensidade i. Calcule o campo magn´etico no ponto P, o centro do setor circular. 1 Exerc´ıcio 4 Uma espira quadrada de lado a conduz uma corrente i. Mostre que o m´odulo do campo magn´etico em um ponto em uma reta perpendicular ao plano da espira, passando pelo centro da espira, ´e dado por B(x) = 4µ0ia2 π(4x2 + a2)(4x2 + 2a2)1/2 onde x ´a distˆancia entre o ponto e o centro da espira. Exerc´ıcio 5 Uma corrente de intensidade I percorre o fio representado na figura abaixo, que tem uma por¸c˜ao muito longa paralela a Oz. Calcule o campo magn´etico produzido por esta corrente no ponto O, centro do semic´ırculo. 2