(UFMS) Uma partícula com carga elétrica está em uma região onde existe um campo magnético uniforme. É correto afirmar que
a) a força magnética sobre a partícula será nula somente se a partícula estiver em repouso.
b) a força magnética poderá aumentar ou diminuir a energia cinética da partícula.
c) se a velocidade da partícula e o campo magnético tiverem a mesma direção, a força magnética sobre a partícula será nula.
d) se a velocidade da partícula e o campo magnético forem perpendiculares, a força magnética sobre a partícula será nula.
e) se a velocidade da partícula e o campo magnético forem perpendiculares, a trajetória da partícula será retilínea.

Passo 1

O enunciado trata de uma partícula de carga elétrica movendo-se numa região de campo magnético uniforme e pede para identificar qual afirmação sobre a força magnética é correta. Vamos usar o conteúdo de força de Lorentz, mais especificamente a parte magnética, e lembrar que ela depende do ângulo entre a velocidade vec v e o campo vec B.

Passo 2

A força magnética sobre uma carga q é dada por vec F = q,vec vtimesvec B. Em módulo temos:
F = |q|,v,B,sintheta
onde theta é o ângulo entre vec v e vec B. Assim F=0 quando sintheta=0 (ou seja, theta=0^circ ou 180^circ) ou quando v=0.

Passo 3

Analisando as alternativas:
– (a) “a força magnética será nula somente se a partícula estiver em repouso.”
Falsa: além de v=0, temos F=0 sempre que vec v for paralelo a vec B, pois aí sintheta=0.
– (b) “a força magnética poderá aumentar ou diminuir a energia cinética da partícula.”
Falsa: como vec Fperpvec v, não há trabalho magnético e a energia cinética (velocidade) não muda.

Passo 4

Continuando a verificação:
– (c) “se a velocidade da partícula e o campo magnético tiverem a mesma direção, a força magnética sobre a partícula será nula.”
Verdadeira, pois aí theta=0^circ e sintheta=0.
– (d) “se a velocidade da partícula e o campo magnético forem perpendiculares, a força magnética será nula.”
Falsa, porque aí theta=90^circ e sintheta=1, dando força máxima.
– (e) “se a velocidade da partícula e o campo magnético forem perpendiculares, a trajetória da partícula será retilínea.”
Falsa: para theta=90^circ a força é centrípeta e a partícula descreve trajetória circular (se só houver componente perpendicular).

Resposta

(c) se a velocidade da partícula e o campo magnético tiverem a mesma direção, a força magnética sobre a partícula será nula.

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