Examen selectivitat Física 2026 Extraordinària — Comunitat Valenciana

Apartat 2 — Camp electromagnètic (opció 2B, 3 punts; contesteu només una de les opcions 2A o 2B) En l'espectròmetre de masses, un feix d'ions passa inicialment pel selector de velocitats. Els ions del feix són $^{20}\mathrm{Ne}^+$ i $^{22}\mathrm{Ne}^+$ i entren amb velocitat $\vec v$ en un selector on hi ha camp elèctric $\vec E = 20{,}0\,\vec\jmath$ N/C i un camp magnètic $\vec B = 25{,}0\,\vec k$ mT, tots dos uniformes. A l'eixida del selector (punt $P$), passen a una regió on es manté el camp magnètic $\vec B$ i s'anul·la el camp elèctric. [Figura: eixos $x$ (cap a la dreta) i $y$ (cap amunt) en el pla del full; el camp $\vec B$ ix del full (punts) en tot el dibuix. Els ions entren pel costat esquerre del selector amb $\vec v$ cap a $+x$; dins del selector $\vec E$ apunta cap a $+y$. A la dreta del selector, en el punt $P$, hi ha una paret vertical amb una escletxa; per damunt de $P$ la paret és la «Zona 1» i per davall de $P$ la «Zona 2». Més amunt i a la dreta hi ha una espira rectangular de $0{,}5$ cm $\times$ $0{,}7$ cm, en repòs, dins de la regió amb camp $\vec B$.] Dades: unitat de massa atòmica, $\mathrm{u} = 1{,}66\cdot10^{-27}$ kg; càrrega elemental, $q = 1{,}60\cdot10^{-19}$ C; massa dels ions, $m(^{20}\mathrm{Ne}^+) = 20$ u i $m(^{22}\mathrm{Ne}^+) = 22$ u.