Problema 5 · Física PAU La Rioja Ordinaria 2024

Problema 5 (2 puntos) Una carga $q=-1\text{ nC}$ y masa $m = 8 \times 10^{-21}\text{ kg}$ penetra con una velocidad $v = 2 \times 10^8\text{ m/s}$ por el punto $P$ en una región con un campo magnético $\vec{B}$ perpendicular al papel y hacia adentro (zona de color gris en la figura). Tras un cierto tiempo $t_f$, sabemos que la carga regresará a la primera región bien por el punto $Q_1$ que está situado a una distancia $d$ por encima de $P$, o bien por el punto $Q_2$ que está situado a esa misma distancia $d$ pero por debajo de $P$.

a)

Razonar si $q$ abandona la región sombreada por el punto $Q_1$ o por el punto $Q_2$.

b)

Determinar la intensidad de $\vec{B}$ para que la distancia $d$ sea de $50\text{ cm}$.

c)

Calcular el tiempo $t_f$ que la carga $q$ permanece dentro de la región sombreada.