Questão 113 ENEM 2019: Magnetismo e eletromagnetismo

O espectrômetro de massa de tempo de voo é um dispositivo utilizado para medir a massa de íons. Nele, um íon de carga elétrica \(q\) é lançado em uma região de campo magnético constante \(B\), descrevendo uma trajetória helicoidal, conforme a figura. Essa trajetória é formada pela composição de um movimento circular uniforme no plano \(yz\) e uma translação ao longo do eixo \(x\). A vantagem desse dispositivo é que a velocidade angular do movimento helicoidal do íon é independente de sua velocidade inicial. O dispositivo então mede o tempo \(t\) de voo para \(N\) voltas do íon. Logo, com base nos valores \(q\), \(B\), \(N\) e \(t\), pode-se determinar a massa do íon.