Problema 5 · Física PAU La Rioja Extraordinaria 2025

PROBLEMA COMPETENCIAL

Problema 5 (2 puntos) En 1897 J. J. Thompson determinó experimentalmente la relación $q/m$ entre la carga $q$ y la masa $m$ del electrón. Para ello, mediante una diferencia de potencial $\Delta V$ conocida, aceleró los electrones producidos por un cátodo. Una vez que los electrones eran acelerados hasta una cierta velocidad $v$, estos penetraban en una región de campo magnético $B$ uniforme de valor conocido y constante. Midiendo el radio $R$ de las correspondientes trayectorias circulares seguidas por los electrones, Thompson pudo determinar la relación $q/m$.

La fotografía de la figura muestra la trayectoria circular que siguen los electrones en un experimento realizado para determinar el valor de $q/m$. En el experimento que muestra la fotografía, la velocidad $v$ con que se mueven los electrones es perpendicular a un campo magnético $B = 10^{-3}\text{ T}$, y estos fueron acelerados con una $\Delta V = 90\text{ V}$. A partir de datos obtenidos de la gráfica, determinar el valor de la relación $q/m$.