Problema 13.5.3
Qual è la forza agente su uno ione di carbonio ionizzato una volta e che si muove con la velocità v=3.105m/s, perpendicolarmente ad un campo magnetico di induzione B=0,75 Wb/m2?
Qual è l’accelerazione dello ione?
Quanto vale il raggio della circonferenza su cui lo ione si muove?
(mc=19,93.10-27 Kg)
Vedi Problema 13.5.1
Lo ione di Carbonio proviene da un atomo di Carbonio che ha perso un elettrone. Egli quindi ha una carica positiva q=1,6.10-19C e una massa che si può considerare uguale a mc=19,93.10-27Kg
a) Calcoliamo la forza agente sullo ione.
Forza di Lorenz: F=qvB
F=1,6.10-19.3.105.0,75=3,6.10-14N
Per calcolare la direzione e il verso della forza si applica la regola della mano sinistra.
b) Per calcolare l’accelerazione applico il secondo principio della dinamica (Cap.3.1) a=F/m
a=3,6.10-14/(19,93.10-27)=1,81.1012m/s2
c) Lo ione si muove di moto circolare uniforme soggetto alla Forza di Lorenz che agisce da forza centripeta (vedi Problema 13.5.1):
mv2/R=qvB da cui R =mv/qB
R=19,93.10-27.3.105/(1,6.10-19.0,75)=49,8.10-3m=5,0 cm