– O ciclotron foi inventado por E. O. Lawrence e M. S. Livingston, em 1932, para acelerar partículas como prótons e dêuterons, até energias cinéticas elevadas. Essas partículas com alta energia são utilizadas para bombardear outros núcleos, permitindo, assim, estudos sobre a estrutura nuclear ou até mesmo a produção de materiais radioativos para serem usados na medicina. A figura ao lado mostra um esquema simplificado desse equipamento. Uma partícula de massa m = 6,0x10⁻²⁴kg e carga q = +12,010-9C encontra-se em repouso no ponto O da figura. Um campo elétrico, constante e uniforme de módulo E = 10 N / C, acelera a partícula entre duas placas planas e paralelas separadas pela distância d = 1,0 x 10⁻⁵m . A partícula entra numa região de campo magnético constante e uniforme, de módulo B = 1,0 x 10⁻⁶T, que está saindo do papel.
a) Calcule a velocidade da partícula imediatamente antes de entrar na região de campo magnético.
b) Calcule o raio R da primeira trajetória circular que a partícula descreve na região de campo magnético
c) Na região de campo magnético, o sentido da trajetória circular da partícula será horário ou anti-horário? Justifique sua resposta.
d) O que deve ocorrer com o raio da trajetória circular quando a massa da partícula é aumentada? Justifique sua resposta.