Questão F05 da 2ª fase da FUVEST 2013

Um equipamento, como o esquematizado na figura abaixo, foi utilizado por J.J.Thomson, no final do século XIX, para o estudo de raios catódicos em vácuo. Um feixe fino de elétrons (cada elétron tem massa m e carga e) com velocidade de módulo v_0, na direção horizontal x, atravessa a região entre um par de placas paralelas, horizontais, de comprimento L. Entre as placas, há um campo elétrico de módulo constante E na direção vertical y. Após saírem da região entre as placas, os elétrons descrevem uma trajetória retilínea até a tela fluorescente T.

Determine

a) o módulo a da aceleração dos elétrons enquanto estão entre as placas;

b) o intervalo de tempo \Delta t que os elétrons permanecem entre as placas;

c) o desvio \Delta y na trajetória dos elétrons, na direção vertical, ao final de seu movimento entre as placas;

d) a componente vertical v_y da velocidade dos elétrons ao saírem da região entre as placas.