Exercícios sobre carga elétrica no campo magnético uniforme
Uma partícula eletricamente carregada com carga de 5,0 μC adentra uma região de campo magnético com velocidade de 2,0.106 m/s. O ângulo formado entre a velocidade da partícula e o campo magnético, de intensidade igual a 2,0 T, é de 90º. Calcule o módulo da força magnética que atua sobre a partícula.
a) 15,0 N
b) 20,0 N
c) 18,0 N
d) 2,0 N
e) 12,0 N
Letra B
Para calcular o módulo da força magnética, utilizamos a seguinte equação:
Tomando os dados fornecidos pelo exercício, temos que a força magnética é igual a:
No cálculo acima, utilizamos o ângulo de 90º, já que a velocidade e o campo magnético são perpendiculares entre si, resultando em uma força magnética igual a 20,0 N.
Uma partícula de massa igual a 1,0 g, eletricamente carregada com 2,0 mC, adentra perpendicularmente e com velocidade de 10² m/s uma região de campo magnético uniforme de módulo igual a 0,5 T. O raio da trajetória dessa partícula, em metros, é de:
a) 100,0 m
b) 50,0 m
c) 200,0 m
d) 25,0 m
e) 12,5 m
Letra C
Podemos calcular o raio da trajetória de uma partícula que se move em uma região de campo magnético uniforme por meio da seguinte equação:
De acordo com os dados fornecidos pelo texto, podemos fazer a seguinte operação:
No cálculo desenvolvido acima, utilizamos a massa da partícula em kg (1,0 g = 1,0.10-3 kg), resultando em:
Uma partícula de massa igual a 1,5 g e com carga de 0,001 C adentra perpendicularmente uma região de campo magnético constante e igual a 0,5 T. O período do movimento dessa partícula é igual a:
a) π s
b) 6π s
c) 3π s
d) π/2 s
Letra B
Podemos calcular o período do movimento de uma partícula carregada em uma região de campo magnético por meio da seguinte equação:
Vamos usar os dados fornecidos pelo enunciado do exercício para calcular o período do movimento:
No cálculo acima, usamos a massa da partícula em quilogramas e sua carga em milicoulombs, resultando em um período de 6 π segundos.
Em relação ao movimento de cargas elétricas em regiões de campo magnético uniforme, analise as alternativas a seguir:
I – Quando uma partícula eletricamente carregada adentra perpendicularmente uma região de campo magnético uniforme, ela passa a descrever um movimento circular uniforme.
II – A força magnética sobre as cargas elétricas que se movem em campos magnéticos uniformes é uma força centrípeta.
II – Se o ângulo formado entre o vetor velocidade da carga e o vetor de campo magnético for igual a 0º ou 180º, a força magnética será nula.
São verdadeiras:
a) somente I
b) I e II
c) I, II e III
d) II e III
e) somente III
Letra C
Todas as afirmações são verdadeiras.
