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la cuevadel empollón
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5

2 puntos
Problema competencial
Un espectrómetro de masas separa iones de carga qq y masa mm según su relación carga-masa q/mq/m. La figura (a) muestra de forma esquemática un espectrómetro de masas. Cuando un haz de iones penetra con una velocidad vv en la región sombreada de campo magnético uniforme BB, los iones describen un semicírculo de radio RR antes de impactar en una película fotográfica en la región PP. Si los iones tienen carga positiva, el haz se desviará según la figura. Sabemos que un haz formado por iones positivos de NaX+\ce{Na+}, de KX+\ce{K+} y de RbX+\ce{Rb+} entra con una cierta velocidad vv conocida en un espectrómetro de masas. En la figura (b) se muestran las regiones 1, 2 y 3 donde impactan cada uno de los tres tipos de iones en la película fotográfica.
Esquema (a) de un espectrómetro de masas mostrando la trayectoria semicircular de un ion positivo.
Esquema (a) de un espectrómetro de masas mostrando la trayectoria semicircular de un ion positivo.
Esquema (b) de la película fotográfica con las regiones de impacto 1, 2 y 3 y sus distancias d1, d2 y d3.
Esquema (b) de la película fotográfica con las regiones de impacto 1, 2 y 3 y sus distancias d1, d2 y d3.
a)
Razonar qué tipo de ion impactará en cada una de las regiones.
b)
En base a la distancia d3=10cmd_3 = 10\,\text{cm} de la Región 3 de impacto al orificio de entrada, calcular las distancias de impacto d1d_1 y d2d_2.