Exercícios Resolvidos de Força Magnética

UFRJ- Física III-Prova 2-2012.2-Múltipla Escolha n°3.

Uma câmara de bolhas, representada na figura abaixo, possui um campo magnético constante (estacionário e uniforme) B → , perpendicular à folha de papel. Uma partícula neutra, em repouso no centro da câmara, transforma-se (decai) em outras partículas, cujas trajetórias são mostradas na figura. Quanto à carga dessas partículas resultantes do decaimento, podemos afirmar que:

  1. Todas as partículas 1 ,   2 ,   3   e 4 tem carga zero.
  2. As partículas 1 e 2 tem cargas positivas, ao passo que as partículas 3 e 4 tem cargas negativas.
  3. As partículas 1 e 2 tem cargas negativas, ao passo que as partículas 3 e 4 tem cargas positivas.
  4. As partículas 1 e 3 tem cargas positivas, ao passo que as partículas 2 e 4 tem cargas negativas.
  5. As partículas 1 e 4 tem cargas positivas, ao passo que as partículas 2 e 3 tem cargas negativas.

Passo 1

A grandeza física que consegue distorcer trajetórias é a força. No caso da magnética, ela tem a seguinte fórmula:

F → = q v → × B →

Como a velocidade é tangente à trajetória, nós temos esboços das velocidades iniciais de cada partícula:

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Achando o sentido do produto vetorial v → × B → para cada partícula pela regra da mão direita:

Cargas positivas vão acelerar no sentido do produto vetorial calculado. Aquelas que seguirem no sentido oposto do produto vetorial têm carga negativa.

As que aceleram no sentido previsto são a 4 e a 1 . Já a 2 e a 3 aceleram no sentido oposto. Portanto temos que 1 e 4 são positivas e 2 e 3 são negativas.

Resposta

Letra e.

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