Questão 01: Um corpo eletrizado com carga positiva é lançado horizontalmente para a direita, com uma velocidade
dentro de um campo magnético
, perpendicular a
, de tal modo que a força magnética equilibre o peso da partícula. Calcule a direção, o módulo e o sentido do vetor
para que isto aconteça? Supondo que a massa da partícula seja
miligramas, que sua carga seja
e que sua velocidade seja
.
Passo 1
O enunciado dá uma partícula de massa
e carga positiva
lançada horizontalmente para a direita, com velocidade
, imersa em um campo magnético
perpendicular a
. Queremos que a força magnética equilibre o peso da partícula, ou seja, força magnética para cima igual ao peso para baixo. O conteúdo usado será a expressão da força magnética
e o equilíbrio de forças em módulo.
Passo 2
Para equilíbrio vertical, o módulo da força magnética deve igualar o peso:
onde tomamos
.
Passo 3
Isolando
e substituindo
,
e
,
ou aproximadamente
.
Passo 4
Para o sentido de
, note que
está para a direita
e queremos
para cima
. Como
, usamos a regra da mão direita em
: para
apontar em
,
deve apontar no sentido
(para dentro da página).