Questions: calcular la magnitud del campo magnético: En un experimento diseñado para medir la magnitud de un campo magnético uniforme, los electrones se aceleran desde el reposo a causa de una diferencia de potencial de 350 V y después entran a un campo magnético uniforme que es perpendicular al vector velocidad de los electrones. Los electrones viajan a lo largo de una trayectoria curva debido a la fuerza magnética que se ejerce sobre ellos, y se observa que el radio de la trayectoria es de 7.5 cm. (En la figura 2 se muestra el haz de electrones curvo.)

calcular la magnitud del campo magnético: 
En un experimento diseñado para medir la magnitud de un campo magnético uniforme, los electrones se aceleran desde el reposo a causa de una diferencia de potencial de 350 V y después entran a un campo magnético uniforme que es perpendicular al vector velocidad de los electrones. Los electrones viajan a lo largo de una trayectoria curva debido a la fuerza magnética que se ejerce sobre ellos, y se observa que el radio de la trayectoria es de 7.5 cm. (En la figura 2 se muestra el haz de electrones curvo.)
Transcript text: calcular la magnitud del campo magnético: En un experimento diseñado para medir la magnitud de un campo magnético uniforme, los electrones se aceleran desde el reposo a causa de una diferencia de potencial de 350 V y después entran a un campo magnético uniforme que es perpendicular al vector velocidad de los electrones. Los electrones viajan a lo largo de una trayectoria curva debido a la fuerza magnética que se ejerce sobre ellos, y se observa que el radio de la trayectoria es de 7.5 cm . (En la figura 2 se muestra el haz de electrones curvo.)
failed

Solution

failed
failed
Paso 1: Calcular la velocidad de los electrones

Primero, calculamos la velocidad de los electrones después de ser acelerados por la diferencia de potencial de 350 V. La energía cinética adquirida por los electrones es igual a la energía potencial eléctrica:

\[ \frac{1}{2}mv^2 = eV \]

donde \( m \) es la masa del electrón (\(9.109 \times 10^{-31} \, \text{kg}\)), \( e \) es la carga del electrón (\(1.602 \times 10^{-19} \, \text{C}\)), y \( V \) es la diferencia de potencial (350 V).

Despejamos \( v \):

\[ v = \sqrt{\frac{2eV}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 1.602 \times 10^{-19} \, \text{C} \times 350 \, \text{V}}{9.109 \times 10^{-31} \, \text{kg}}} \]

Calculando, obtenemos:

\[ v \approx 1.110 \times 10^7 \, \text{m/s} \]

Paso 2: Aplicar la fórmula de la fuerza magnética

La fuerza magnética que actúa sobre los electrones es la fuerza centrípeta necesaria para mantenerlos en una trayectoria circular:

\[ F_m = F_c \quad \Rightarrow \quad evB = \frac{mv^2}{r} \]

donde \( B \) es la magnitud del campo magnético y \( r \) es el radio de la trayectoria (0.075 m).

Despejamos \( B \):

\[ B = \frac{mv}{er} = \frac{9.109 \times 10^{-31} \, \text{kg} \times 1.110 \times 10^7 \, \text{m/s}}{1.602 \times 10^{-19} \, \text{C} \times 0.075 \, \text{m}} \]

Calculando, obtenemos:

\[ B \approx 4.243 \times 10^{-4} \, \text{T} \]

Respuesta Final

La magnitud del campo magnético es:

\[ \boxed{B \approx 4.243 \times 10^{-4} \, \text{T}} \]

Was this solution helpful?
failed
Unhelpful
failed
Helpful