Problema 1 de Física de la Selectivitat 2019

Juny 2019, Sèrie 1 · Opció CO · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Temes: Camp magnètic, electromagnetisme i inducció

Enunciat

PART COMUNA d=1m P1) El sincrotró Alba és una installació de recerca que utilitza llum generada per electrons accelerats per a analitzar les propietats i l'estructura de la matèria. Les principals qualitats d'aquesta radiació són un ampli espectre, una intensitat elevada i una brillantor extraordinària. Per a accelerar els electrons s'utilitzen camps elèctrics i magnètics. L'esquema mostra un model molt simplificat de funcionament: al començament del procés es generen electrons que s'acceleren en un accelerador lineal mitjançant un camp elèctric que suposarem uniforme al llarg de la zona d'acceleració, la qual té una longitud d = 1,00 m. L'energia cinètica inicial dels electrons és zero, però quan surten de l'accelerador és d'1,00 keV. e DADES: m = 9,11 x 10-³¹ kg. |e| = 1,602 × 10-¹9 C. 1 eV = 1,602 x 10-¹⁹ J. Accelerador 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 × × × × × × × a) Calculeu la intensitat del camp elèctric dins de l'accelerador i dibuixeu com són les línies de camp en aquesta regió. [1 punt] b) Un cop els electrons han estat accelerats, se'ls condueix a l'anell de propulsió. Per a guiar els electrons al llarg de l'anell s'utilitzen camps magnètics. En l'esquema es mostra el primer camp magnètic que troben els electrons quan surten de l'accelerador lineal i entren a l'anell de propulsió. Si en aquesta regió no hi ha camp elèctric i el camp magnètic és de 0,15 T, calculeu la magnitud de la força que actuarà sobre l'electró. Quin tipus de trajectòria descriurà l'electró en aquesta regió? Justifiqueu la resposta. [1 punt]

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

• Problema següent de l'examen
• Tot l'examen de Física 2019 (Juny 2019, Sèrie 1)