A figura ilustra uma partícula de carga elétrica q negativa ( q < 0 ), que penetra com velocidade v → em uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme B → (área hachurada na figura). Sabe-se que o vetor v ^ é perpendicular ao vetor B ^ . Com relação a tal situação, assinale a alternativa que indica (i) a trajetória da carga elétrica (indicada pelas linhas tracejadas) e (ii) o módulo da força magnética, F B , que atua na carga durante seu movimento na região onde atua o campo magnético B → .

(a) (i) trajetória 1; (ii) F B = q v B sin ⁡ θ .

(b) (i) trajetória 2; (ii) F B = q v B .

(c) (i) trajetória 3; (ii) F B = 0 .

(d) (i) trajetória 4; (ii) F B = q v B .

(e) (i) trajetória 5; (ii) F B = 0 .

Passo 1

Sabemos que a força magnética sobre uma partícula carregada em movimento é dada por:

F → = q v → × B → .

Se aplicarmos a regra da mão direita, sem considerar o sinal de q , o sentido e a direção da força seriam para a esquerda, como na trajetória 5 . No entanto, como a carga q é negativa, seu sentido é o oposto, ou seja, para a direita.

Passo 2

Além da força F → sendo aplicada para a direita, existe uma velocidade inicial v → para cima. Isso significa que a partícula se movimenta de acordo com a trajetória 2.

Passo 3

Para o cálculo do módulo da força, utilizamos a equação apresentada no Passo 1:

F B = q v B ,

já que o ângulo entre v → e B → é de 90 o .

Resposta

Letra (b) (i) trajetória 2; (ii) F B = q v B .

Exercícios de Livros Relacionados

Em um modelo pré-mecânica quântica para o átomo de hidrogênio, um elétron orbita em torno de um próton a um raio de 5,29 × 10 - 11m . De acordo com este modelo, qual é a magnitude do campo magnético n
Uma barra metálica de massa m desliza em um par de longos trilhos horizontais condutores, paralelos, separados por uma distância L e conectados a um dispositivo que fornece corrente constante I para o
Um próton está se movendo em uma região onde existe um campo magnético uniforme dado por B → = 10 i ^ – 20 j ^ + 30 k ^ m T . No instante t 1 , o próton possui uma velocidade dada por v → = v x i ^ +
Uma partícula alfa se move com uma velocidade v → de módulo 550 m / s em uma região onde existe um campo magnético B → de módulo 0,045 T . (Uma partícula alfa possui uma carga de + 3,2 × 10 - 19 C e u
Um elétron possui uma velocidade inicial de 12,0 j ^ + 15,0 k ^ k m / s e uma aceleração constante de 2,00 × 10 12 m / s 2 i ^ em uma região na qual existem um campo elétrico e um campo magnético, amb