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UNIFENAS - 2021-1 - Questão 20

Física - 11 - MAGNETISMO

Banca

UNIFENAS

Tipo

Múltipla Escolha

Nível

Difícil

Origem

UNIFENAS

Enunciado

Resolva a questão, teste seu gabarito e consulte uma pista por vez.

A ESPECTROMETRIA DE MASSAS E UMA TECNICA ANALITICA FISICA PARA DETECTAR E IDENTIFICAR MOLECULAS DE INTERESSE POR MEIO DA MEDICAO DA SUA MASSA E DA CARACTERIZACAO DE SUA ESTRUTURA QUIMICA. O PRINCIPIO FISICO BASICO DE UM ESPECTROMETRO DE MASSA CONSISTE EM CRIAR IONS DE COMPOSTOS ORGANICOS POR UM METODO ADEQUADO, SEPARA-LOS DE ACORDO COM A SUA RELACAO MASSA/CARGA E, POR FIM DETECTA-LOS QUALITATIVA E QUANTITATIVAMENTE. O ESQUEMA ILUSTRA AS PRINCIPAIS PARTES DE UM ESPECTROMETRO DE MASSA.
OS IONS GERADOS PELA FONTE PASSAM POR UMA REGIAO DE ACELERACAO, ONDE EXISTE UM CAMPO ELETRICO UNIFORME DE MODULO E_1. EM SEGUIDA, ADENTRAM UM SELETOR DE VELOCIDADES, ONDE EXISTEM OUTROS DOIS CAMPOS UNIFORMES: UM ELETRICO, DE MODULO E_2, E UM MAGNETICO, DE MODULO B_1. POR FIM, OS IONS, DE DETERMINADA VELOCIDADE, ENTRAM EM UMA REGIAO ONDE EXISTE MAIS UM CAMPO MAGNETICO UNIFORME, DE MODULO B_2. SO ATINGEM ESSA ULTIMA REGIAO OS IONS QUE NAO SOFREM DESVIO NO SELETOR DE VELOCIDADES. NESSA ULTIMA REGIAO, OS IONS SAO DESVIADOS PELA ACAO DO CAMPO MAGNETICO, DESCREVENDO TRAJETORIAS CIRCULARES, ATE ATINGIREM UMA PLACA DETECTORA, ONDE DEIXAM MARCAS.
SUPONHA QUE IONS DE MESMA MASSA SAO GERADOS PELA FONTE E CHEGAM A REGIAO DO CAMPO B_2. NESSA REGIAO, OS IONS DE CARGA DE MODULO Q_K ATINGEM A PLACA DETECTORA NO PONTO K; OS IONS COM CARGA DE MODULO Q_L ATINGEM A PLACA DETECTORA NO PONTO L.
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\END{CENTER}
A RELACAO ENTRE OS MODULOS DAS CARGAS DESSES IONS E A EXPRESSAO DO MODULO V DE SUAS VELOCIDADES, PARA QUE DESCREVAM AS TRAJETORIAS MOSTRADAS NA FIGURA, E
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\BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=\ALPH*)]
\ITEM Q_K > Q_L E V = \FRAC{B_2}{E_1}
\ITEM Q_K < Q_L E V = \FRAC{B_1}{E_2}
\ITEM Q_K < Q_L E V = \FRAC{E_2}{B_1}
\ITEM Q_K > Q_L E V = \FRAC{B_1}{E_2}
\ITEM Q_K > Q_L E V = \FRAC{E_2}{B_1}
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A ESPECTROMETRIA DE MASSAS E UMA TECNICA ANALITICA FISICA PARA DETECTAR E IDENTIFICAR MOLECULAS DE INTERESSE POR MEIO DA MEDICAO DA SUA MASSA E DA CARACTERIZACAO DE SUA ESTRUTURA QUIMICA. O PRINCIPIO FISICO BASICO DE UM ESPECTROMETRO DE MASSA CONSISTE EM CRIAR IONS DE COMPOSTOS ORGANICOS POR UM METODO ADEQUADO, SEPARA-LOS DE ACORDO COM A SUA RELACAO MASSA/CARGA E, POR FIM DETECTA-LOS QUALITATIVA E QUANTITATIVAMENTE. O ESQUEMA ILUSTRA AS PRINCIPAIS PARTES DE UM ESPECTROMETRO DE MASSA. OS IONS GERADOS PELA FONTE PASSAM POR UMA REGIAO DE ACELERACAO, ONDE EXISTE UM CAMPO ELETRICO UNIFORME DE MODULO E_1. EM SEGUIDA, ADENTRAM UM SELETOR DE VELOCIDADES, ONDE EXISTEM OUTROS DOIS CAMPOS UNIFORMES: UM ELETRICO, DE MODULO E_2, E UM MAGNETICO, DE MODULO B_1. POR FIM, OS IONS, DE DETERMINADA VELOCIDADE, ENTRAM EM UMA REGIAO ONDE EXISTE MAIS UM CAMPO MAGNETICO UNIFORME, DE MODULO B_2. SO ATINGEM ESSA ULTIMA REGIAO OS IONS QUE NAO SOFREM DESVIO NO SELETOR DE VELOCIDADES. NESSA ULTIMA REGIAO, OS IONS SAO DESVIADOS PELA ACAO DO CAMPO MAGNETICO, DESCREVENDO TRAJETORIAS CIRCULARES, ATE ATINGIREM UMA PLACA DETECTORA, ONDE DEIXAM MARCAS. SUPONHA QUE IONS DE MESMA MASSA SAO GERADOS PELA FONTE E CHEGAM A REGIAO DO CAMPO B_2. NESSA REGIAO, OS IONS DE CARGA DE MODULO Q_K ATINGEM A PLACA DETECTORA NO PONTO K; OS IONS COM CARGA DE MODULO Q_L ATINGEM A PLACA DETECTORA NO PONTO L. \BEGIN{CENTER} \END{CENTER} A RELACAO ENTRE OS MODULOS DAS CARGAS DESSES IONS E A EXPRESSAO DO MODULO V DE SUAS VELOCIDADES, PARA QUE DESCREVAM AS TRAJETORIAS MOSTRADAS NA FIGURA, E \BEGIN{MULTICOLS}{2} \BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=\ALPH*)] \ITEM Q_K > Q_L E V = \FRAC{B_2}{E_1} \ITEM Q_K < Q_L E V = \FRAC{B_1}{E_2} \ITEM Q_K < Q_L E V = \FRAC{E_2}{B_1} \ITEM Q_K > Q_L E V = \FRAC{B_1}{E_2} \ITEM Q_K > Q_L E V = \FRAC{E_2}{B_1} \END{ENUMERATE} \END{MULTICOLS}

Resolução em vídeo

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Dicas

Uma pista de cada vez

1/9v

Use as dicas depois de tentar resolver por conta propria. Elas foram pensadas para destravar seu raciocinio sem entregar tudo de uma vez.

Comece por analisar o que acontece com os íons na região do seletor de velocidades.