(ITA 2019) Dentro de uma câmara de vácuo encontra-se um o filamento F aquecido por meio de uma fonte elétrica externa de d.d.p. V1

(ITA 2019) Dentro de uma câmara de vácuo encontra-se um o filamento F aquecido por meio de uma fonte elétrica externa de d.d.p. V 1 . A radi...

(ITA 2019) Dentro de uma câmara de vácuo encontra-se um o filamento F aquecido por meio de uma fonte elétrica externa de d.d.p. V1. A radiação emitida por F atinge o eletrodo metálico E1; que passa a emitir elétrons que podem ser coletados no eletrodo E2, acarretando a corrente I medida num amperímetro. Uma segunda fonte externa, de d.d.p. V2, é conectada ao circuito conforme ilustrado na figura.

Um obstáculo O impede que E2 receba radiação do filamento F. Analise as seguintes afirmações:

I. A corrente I aumenta sempre que V2 aumenta e tende a um valor assintótico Imax.

II. Toda a radiação que incide em E1 pode causar ejeção de elétrons.

III. Para certo valor V2 < 0, é possível obter uma corrente I invertida em relação ao sentido mostrado na figura.

IV. É possível ter I ≠ 0 para V2 = 0 com I dependente de V1.

Estão corretas

a) todas as afirmações.
b) apenas I, II eIII.
c) apenas I e IV.
d) apenas II e IV.
e) apenas I, II e IV.

QUESTÃO ANTERIOR:
- (ITA 2019)  Seja uma partícula de massa m e carga positiva q, imersa em um campo magnético uniforme, com velocidade inicialno instante de tempo t = 0.

RESOLUÇÃO:
I) Verdadeira. Para um valor suficientemente grande de V2, todos os fotoelétrons são atraídos para o anodo e a corrente atinge seu valor máximo Imáx, de acordo com o gráfico abaixo.

II) Falsa. De acordo com a Equação de Einstein para o efeito fotoelétrico, que relaciona a energia cinética Ec do fotoelétron, a energia do fóton Efóton que retira o elétron do catodo e a função trabalho τ para a liberação desse elétron, temos:

Ec = Efóton – τ

Se a energia do fóton for menor que a função trabalho, não haverá ejeção de elétrons.

III)Falsa. Para V2 < 0, os elétrons são repelidos pelo anodo, e somente os elétrons com energia cinética maior que e |V| conseguem chegar ao anodo. Quando esse fato acontece, a corrente fica nula, e assim permanece para valores ainda menores que -V0 (ver gráfico).

IV) Verdadeira. Para que ocorra o efeito fotoelétrico, não é necessária a diferença de potencial V2 entre as placas E1 e E2. O valor de I para V2 = 0 depende de V1, pois o aumento de V1 implica aumento da temperatura do filamento e o consequente aumento da quantidade de fótons emitidos que vão atingir o eletrodo E1.

GABARITO:
c) apenas I e IV.

PRÓXIMA QUESTÃO:
- (ITA 2019) A figura mostra uma espira circular, de raio a e resistência R, com centro situado sobre o eixo de um solenoide muito longo, com n voltas por unidade de comprimento e raio b (b < a).