Nos laboratórios do Grupo de pesquisa de Física Atômica e Molecular da UFJF existem diversos equipamentos. Um, em especial, é responsável por realizar implantação iônica no qual íons são gerados, em repouso, e acelerados em direção a um alvo, onde se pretende implantá-los. A distância entre fonte e alvo é de 3 m. Em razão da massa dos íons e de sua energia cinética, pode-se controlar a profundidade da implantação. Um dos íons utilizados é o de Li+ (massa 1×10−28 kg e carga +e). Em um primeiro momento os íons são acelerados por uma diferença de potencial de 5,62 kV, sendo a linha de aceleração retilínea. Em seguida entram (com velocidade constante) em uma região onde atua um campo magnético constante de 0,5 T, perpendicular a linha de progressão dos íons. Nessa mesma região, um campo elétrico perpendicular à linha de progressão e ao campo magnético é aplicado. Desta forma é criado um filtro Wien, apresentado na figura a seguir, e apenas os íons desejados colidem com o alvo.
Considerando que não existem perdas de energia e que a carga do elétron é igual a 1,6×10−19 C, qual deve ser o campo elétrico aplicado para que os íons atravessem o acelerador sem sofrer desvios?
Aplique o Teorema da Energia Cinética para a ddp de aceleração e obtenha a velocidade dos íons. Para não haver desvio no filtro, a força elétrica precisa ter o mesmo valor da força magnética!