Questão 113 do ENEM 2019

2º dia · Ciências da Natureza

O espectrômetro de massa de tempo de voo é um dispositivo utilizado para medir a massa de íons. Nele, um íon de carga elétrica q é lançado em uma região de campo magnético constante \vec{B}, descrevendo uma trajetória helicoidal, conforme a figura. Essa trajetória é formada pela composição de um movimento circular uniforme no plano yz e uma translação ao longo do eixo x. A vantagem desse dispositivo é que a velocidade angular do movimento helicoidal do íon é independente de sua velocidade inicial. O dispositivo então mede o tempo t de voo para N voltas do íon. Logo, com base nos valores q, B, N e t, pode-se determinar a massa do íon.

Esquema tridimensional nos eixos x, y e z mostrando um campo magnético constante B orientado no sentido positivo do eixo x, no qual um íon de carga positiva +q descreve uma trajetória helicoidal avançando ao longo do eixo x.

A massa do íon medida por esse dispositivo será

  1. A
    \dfrac{qBt}{2\pi N}
  2. B
    \dfrac{qBt}{\pi N}
  3. C
    \dfrac{2qBt}{\pi N}
  4. D
    \dfrac{qBt}{N}
  5. E
    \dfrac{2qBt}{N}
Resolução comentada Em breve: a resolução passo a passo desta questão.
Ver como caiu na prova Questão 113 no caderno Azul do ENEM 2019

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