Google
 
Web matematicas y poesia
EJERCICIOS RESUELTOS de ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
grupo quinto
 

Observando el esquema adjunto, cual debe ser la velocidad inicial Vo para que un electrón salga rozando la lámina superior.
La longitud de las láminas, la distancia entre ellas y la intensidad del campo, son conocidas. Determínese también la velocidad de salida y el ángulo ejercicios resueltos de electricidad y magnetismoque forma con la lámina superior.

RESPUESTA 17
El electrón, al moverse entre las dos láminas, es requerido por una fuerza constante y vertical que le hace adquirir una aceleración en el sentido ascendente.
De todas formas esta fuerza, debido al campo entre las láminas, no produce en la velocidad del electrón una componente en sentido horizontal, por lo tanto, este sólo dispondrá de la velocidad inicial Vo para su desplazamiento a lo largo de la longitud de las láminas al recorrer la distancia indicada.
Podemos hacer según eso :

ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

Por otra parte, al llegar al extremo de la lámina inferior, el electrón deberá haber recorrido también la distancia d que separa a las láminas.
Esta distancia, al actuar sobre el electrón una fuerza constante, la recorrerá el electrón con un movimiento uniformemente acelerado de tal forma que :

ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

Vamos a determinar la aceleración que adquiere el electrón. Según la ley de Newton, la fuerza que actúa sobre un cuerpo de masa m viene dada por la expresión :

ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

por otro lado, sabiendo que la intensidad E del campo mide la fuerza por unidad de carga y siendo q la carga del electrón, tendremos :

ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

Y teniendo en cuenta (*) Y (**) :

ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

Conociendo la velocidad inicial vo, podemos deducir las componentes de v cuando sale el electrón por la parte superior :

ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

La velocidad de salida será, por tanto :

ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

y el ángulo ejercicios resueltos de electricidad y magnetismoque forma con la lámina superior :

ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

 
EJERCICIOS RESUELTOS de ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
grupo quinto