Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Junio 2019

P.2. Un protón se mueve en un círculo de radio r = 20 cm, perpendicularmente a un campo magnético B = 0,4 T. Determinar:

a)  La velocidad del protón.

b)  El período del movimiento.

c)   El campo eléctrico necesario para anular el efecto del campo magnético.

 

DATOS:

 

a)   El protón se mueve tal y como se ve en el dibujo:

 

 

 

Cuando una partícula cargada entra de forma perpendicular a un campo magnético, aparece una fuerza magnética también perpendicular, que hace que empiece a describir orbitas circulares. Esa fuerza magnética es igual a la fuerza centrípeta:

 

 

 

 

b)  La velocidad a la que gira, calculada en el apartado anterior, es igual al espacio que recorre, por ejemplo, al dar una vuelta completa, entre el tiempo que tarda en hacerlo, el período:

 

 

 

c)   El  campo  eléctrico  debe  provocar  una  fuerza  eléctrica  sobre  la  carga,  del  mismo módulo y dirección y de sentido contrario que la que provoca el campo magnético:

 

 

 

Para calcular el módulo de ese campo, sabemos que la fuerza eléctrica es igual al producto del campo por la carga y que, además es igual a la fuerza magnética que podemos calcular con la ley de Lorentz: