Exercícios Resolvidos de Indução, Energia e Potência

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Enunciado

Uma partícula carregada é solta a partir do repouso em uma região onde existem um campo elétrico e um campo magnético uniformes. Se os dois são paralelos, a trajetória da partícula é:

  1. Uma circunferência
  2. Uma parábola
  3. Uma linha reta
  4. Uma hélice
  5. Uma cicloide

Passo 1

Bem, como de costume nosso aqui que tal começarmos fazendo um esqueminha desses campos?

O problema nos disse que temos dois campos uniformes: um elétrico (em azul) e outro magnético (em vermelho)...

Repare que pelo enunciado são campos paralelos (independente do sentido, devem ter a mesma direção).

E de repente a parece aí uma carga q que é solta a partir do repouso...

E aí? Qual a trajetória dessa carga? Eis a questão

Passo 2

POW! Devido à presença do campo elétrico, essa carga vai começar a se mover, e no caso, como inserimos uma carga positiva, ela vai se mover para frente...

Mas na verdade não importa muito, pois se inseríssemos uma carga negativa, ela ia se mover para trás, mas a trajetória devido ao campo elétrico ia ser a mesma: uma linha reta, saca?

“Tá! Mas e o campo magnético? Não influencia no movimento?”

Passo 3

Então, de acordo com a nossa teoria de magnetismo, o campo magnético só exerce força na carga se a carga tiver uma componente de velocidade perpendicular ao campo magnético!

O que não acontece aqui, já que a velocidade da carga devido a presença do campo elétrico é para sempre na direção paralela a direção do campo magnético, saca? Então o campo magnético não interfere na trajetória da carga!

Outra forma de ver isso é pela expressão da força feita por um campo magnético...

F m = q v B sin ⁡ θ

Onde θ é o ângulo entre a velocidade e o campo magnético. No nosso caso exemplar o ângulo entre a velocidade v e o campo magnético B é...

Esse ângulo é θ = 0 ° ...

F m = q v B sin ⁡ 0 = 0

Provando que o campo magnético de fato não interfere na trajetória, logo, podemos dizer que a trajetória da partícula é apenas devido a força elétrica feita pelo campo elétrico, ou seja, uma trajetória reta!

Resposta

Letra C

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