PAU Física 2019 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 5 (Opció B)

P5) a) Un mètode per a determinar les masses d’ions pesants consisteix a mesurar el temps que necessiten per a fer un nombre determinat de voltes en un camp magnètic cone­ gut. En un d’aquests mesuraments, un ió amb una càrrega igual a la d’un electró fa 7,00 voltes en 1,29 ms en un camp magnètic perpendicular a la velocitat i amb un mòdul de 45,0 mT. Feu una representació de la trajectòria de l’ió i dibuixeu en dues posicions d’aquesta trajectòria el vector força que actua sobre l’ió. Calculeu la massa de l’ió. [1 punt] b) Un protó que es mou a una velocitat de 5,00 × 105 m s–1 entra en una regió de l’espai on hi ha un camp magnètic. El mòdul de la força que produeix el camp magnètic sobre la càrre­ ga és 8,00 × 10–14 N. Calculeu el mòdul del camp magnètic. Especifiqueu clarament la direcció i el sentit d’aquest camp magnètic si les direccions i els sentits, tant de la força com de la velocitat, són els representats en la figura. [1 punt] Dades:  Càrrega de l’electró, qe = –1,60 × 10–19 C. Càrrega del protó, qp = 1,60 × 10–19 C.