PAU Física 2025 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 2 (Opció A)

Exercici 2. Camps electromagnètics Trieu UNA de les dues opcions (A o B) i responeu als apartats corresponents. OPCIÓ A L’experiment de Millikan va permetre determinar la càrrega de l’electró. El muntatge d’aquest experiment consta de dues plaques metàŀliques horitzontals, una sobre de l’altra, separades verticalment per una distància d i connectades a una font de potencial elèctric regulable. En l’espai que hi ha entre les plaques s’introdueixen algunes gotetes d’oli carrega- des negativament. L’experiment consisteix a crear un camp elèctric entre les plaques i acon- seguir una posició d’equilibri de les gotetes d’oli contrarestant el seu pes. a) Feu un esquema del dispositiu emprat per Millikan, dibuixant les forces que actuen sobre una gota d’oli esfèrica. Indiqueu i raoneu el signe de la càrrega que tindrà cada placa i la direcció i el sentit del camp elèctric generat per aquestes plaques. Suposant que les plaques es connecten a un potencial elèctric de 2,00 kV i que la dis- tància entre plaques és d = 2,00 cm, calculeu el camp elèctric creat entre plaques i dibui- xeu-lo en el mateix esquema. [1,25 punts] b) Tenint en compte que la densitat de l’oli és de 923 kg m–3 i que el radi d’una gota és d’1,08 μm, calculeu la càrrega d’una gota que es troba en equilibri. Quants electrons calen per a generar aquesta càrrega? Què s’observaria si iŀluminéssim la gota amb raigs ultraviolats i aquesta perdés un electró? Justifiqueu la resposta. [1,25 punts] Dades: |e| = 1,602 × 10–19 C. me = 9,11 × 10–31 kg. g = 9,8 m s–2. Volum d’una esfera: πr3.