Ejercicio2Opción B

↳Contesta solo a una de las dos opciones 2A o 2B.

En el espectrómetro de masas, un haz de iones pasa inicialmente por el selector de velocidades. Los iones del haz son $\ce{^{20}Ne+}$ y $\ce{^{22}Ne+}$ y entran con velocidad $\vec{v}$ en un selector donde existe campo eléctrico $\vec{E} = 20{,}0\,\vec{\jmath}\,\text{N/C}$ y un campo magnético $\vec{B} = 25{,}0\,\vec{k}\,\text{mT}$, ambos uniformes. A la salida del selector (punto $P$), pasan a una región donde se mantiene el campo magnético $\vec{B}$ y se anula el campo eléctrico.

Datos

• unidad de masa atómica, $\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}$
• carga elemental, $q = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{C}$
• masa de los iones, $m(\ce{^{20}Ne+}) = 20\,\text{u}\qquad\allowbreak m(\ce{^{22}Ne+}) = 22\,\text{u}$

a

Calcula razonadamente la velocidad de los iones que no se desvían. Dibuja los vectores $\vec{v}$, $\vec{B}$ y las fuerzas eléctrica y magnética en el selector, razonando sus direcciones y sentidos.1 pt

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b

A la salida del selector, ¿qué tipo de trayectoria describen los iones? ¿Impactarán en la zona 1 o en la zona 2? Calcula la distancia desde $P$ hasta el punto de impacto de cada uno de los isótopos. Razona todas las respuestas.1 pt

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c

Calcula el flujo magnético a través de la espira conductora rectangular ($0{,}5\,\text{cm} \times 0{,}7\,\text{cm}$) que se observa en la figura y que se encuentra en reposo. Explica, basándote en leyes físicas, por qué no se produce corriente inducida en la espira.1 pt

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