De acordo com o sistema de eixos representado acima, assinale a alternativa que contém a afirmativa correta.

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1 Professor: Luciano Dias 1-(PUC-PR) Uma carga positiva q se movimenta em um campo magnético uniforme com velocidade. Levando em conta a convenção a seguir, foram representadas três hipóteses com respeito à orientação da força atuante sobre a carga q, devido à sua interação com o campo magnético. Está correta ou estão corretas: a) somente I e III. b) somente I e II. c) somente II. d) I, II e III. e) somente II e III. 02-(UFU-MG) Um objeto de massa M, carregado com uma carga positiva +Q, cai devido à ação da gravidade e passa por uma região próxima do pólo norte (N) de um ímã, conforme mostra figura a seguir. De acordo com o sistema de eixos representado acima, assinale a alternativa que contém a afirmativa correta. a) O objeto sofrerá um desvio no sentido positivo do eixo y, devido à presença do campo magnético na região. b) O objeto cairá verticalmente, não sofrendo desvio algum até atingir o solo, pois campos gravitacionais e magnéticos não interagem. c) O objeto sofrerá um desvio no sentido positivo do eixo x, devido à presença do campo magnético na região. d) O objeto sofrerá um desvio no sentido negativo do eixo x, devido à presença do campo magnético na região. 03 -(UFU-MG) Uma carga q movendo-se com velocidade v imersa em um campo magnético B está sujeita a uma força magnética Fmag. Se v não é paralelo a B, marque a alternativa que apresenta as características corretas da força magnética Fmag. a) O trabalho realizado por Fmag sobre q é nulo, pois Fmag é perpendicular ao plano formado por v e B.

2 b) O trabalho realizado por Fmag sobre q é proporcional a v e B, pois Fmag é perpendicular a v. c) O valor de Fmag não depende de v, somente de B; portanto Fmag não realiza trabalho algum sobre q. d) O valor de Fmag é proporcional a v e B, sendo paralela a v; portanto o trabalho realizado por Fmag sobre q é proporcional a v. 04-(UNESP-SP) Uma mistura de substâncias radiativas encontra-se confinada em um recipiente de chumbo, com uma pequena abertura por onde pode sair um feixe paralelo de partículas emitidas. Ao saírem, três tipos de partícula, 1, 2 e 3, adentram uma região de campo magnético uniforme B com velocidades perpendiculares às linhas de campo magnético e descrevem trajetórias conforme ilustradas na figura. Considerando a ação de forças magnéticas sobre cargas elétricas em movimento uniforme, e as trajetórias de cada partícula ilustradas na figura, pode-se concluir com certeza que a) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem necessariamente cargas com sinais contrários e a partícula 3 é eletricamente neutra (carga zero). b) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem necessariamente cargas com sinais contrários e a partícula 3 tem massa zero. c) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem necessariamente cargas de mesmo sinal e a partícula 3 tem carga e massa zero. d) as partículas 1 e 2 saíram do recipiente com a mesma velocidade. e) as partículas 1 e 2 possuem massas iguais, e a partícula 3 não possui massa (UFSCAR-SP) Uma pequena esfera carregada eletricamente com carga positiva e em queda livre penetra em uma região onde um campo magnético horizontal atua uniformemente. O esboço que melhor representa a trajetória da esfera no interior dessa região é

3 06 - (FATEC-SP) Ao vídeo de um televisor encostam-se as faces polares de um imã, conforme o esquema abaixo (face norte em cima, face sul para baixo). A imagem se distorce com desvio: a) para a esquerda b) para a direita c) para cima d) para baixo e) a imagem não se distorce 07-(UFRS-RS) A figura a seguir representa uma região do espaço no interior de um laboratório, onde existe um campo magnético estático e uniforme. As linhas do campo apontam perpendicularmente para dentro da folha, conforme indicado. Uma partícula carregada negativamente é lançada a partir do ponto P com velocidade inicial vo em relação ao laboratório. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, referentes ao movimento subsequente da partícula, com respeito ao laboratório. I. Se vo for perpendicular ao plano da página, a partícula seguirá uma linha reta, mantendo sua velocidade inicial. II. Se vo apontar para a direita, a partícula se desviará para o pé da página. III. Se vo apontar para o alto da página, a partícula se desviará para a direita. A seqüência correta, de cima para baixo, é

4 08-(UFSCAR-SP) O professor de Física decidiu ditar um problema para casa, faltando apenas um minuto para terminar a aula. Copiando apressadamente, um de seus alunos obteve a seguinte anotação incompleta: Um elétron ejetado de um acelerador de partículas entra em uma câmara com velocidade de m/s, onde atua um campo magnético uniforme de intensidade 2, Determine a intensidade da força magnética que atua sobre o elétron ejetado, sendo a carga de um elétron -1, C. Sabendo que todas as unidades referidas no texto estavam no Sistema Internacional, a) quais as unidades que acompanham os valores 2, e -1, , nesta ordem? b) resolva a lição de casa para o aluno, considerando que as direções da velocidade e do campo magnético são perpendiculares entre si. 09-(UECE-CE) A maior força de origem magnética (medida em newton) que pode atuar sobre um elétron (carga e = 1, C) em um tubo de TV, onde existe um campo magnético de módulo B = 83,0 mt, quando sua velocidade é de 7, m/s, vale aproximadamente 10 - (UEPB) Uma maneira de se obter informações sobre a carga e a massa de uma partícula é fazê-la passar, através de um campo magnético uniforme. A partir da sua trajetória circular pode-se, conhecendose o campo, a velocidade da partícula e o raio da trajetória, determinar o sinal da carga elétrica e o valor da massa. A figura mostra parte das trajetórias 1 e 2 deixadas por duas partículas P1 e P2, respectivamente. Os pontos indicam um campo magnético B constante que sai perpendicular à folha da prova. Considere que as duas partículas, P1 e P2, possuem cargas de mesmo módulo e sinais contrários e penetram perpendicularmente, com a mesma velocidade constante Vo, na região do campo B. Analisando as trajetórias e tomando como base o campo magnético mostrado, conclui-se que:

5 a) a partícula P1 possui carga negativa e o valor é maior que o da partícula P2. b) a partícula P1 possui carga positiva e o valor é maior que o da partícula P2. c) a partícula P1 possui carga positiva e o valor é menor que o da partícula P2. d) a partícula P1 possui carga negativa e o valor é menor que o da partícula P2. e) a partícula P1 possui carga positiva e o valor é igual ao da partícula P (UNICAMP-SP) A utilização de campos elétrico e magnético cruzados é importante para viabilizar o uso da técnica híbrida de tomografia de ressonância magnética e de raios X. A figura a seguir mostra parte de um tubo de raios X, onde um elétron, movendo-se com velocidade v = 5, m/s ao longo da direção x, penetra na região entre as placas onde há um campo magnético uniforme,, dirigido perpendicularmente para dentro do plano do papel. A massa do elétron é me= kg e a sua carga elétrica é q = 1, C. O módulo da força magnética que age sobre o elétron é dado por F = qvb senθ, onde θ é o ângulo entre a velocidade e o campo magnético. a) Sendo o módulo do campo magnético B = 0,010T, qual é o módulo do campo elétrico que deve ser aplicado na região entre as placas para que o elétron se mantenha em movimento retilíneo uniforme? b) Numa outra situação, na ausência de campo elétrico, qual é o máximo valor de B para que o elétron ainda atinja o alvo? O comprimento das placas é de 10 cm. 12-(UNESP-SP) Uma tecnologia capaz de fornecer altas energias para partículas elementares pode ser encontrada nos aceleradores de partículas, como, por exemplo, nos cíclotrons. O princípio básico dessa tecnologia consiste no movimento de partículas eletricamente carregadas submetidas a um campo magnético perpendicular à sua trajetória.

6 Um cíclotron foi construído de maneira a utilizar um campo magnético uniforme,, de módulo constante igual a 1,6 T, capaz de gerar uma força magnética,, sempre perpendicular à velocidade da partícula. Considere que esse campo magnético, ao atuar sobre uma partícula positiva de massa igual a 1,7 x kg e carga igual a 1,6 x C, faça com que a partícula se movimente em uma trajetória que, a cada volta, pode ser considerada circular e uniforme, com velocidade igual a 3,0 x 10 4 m/s. Nessas condições, o raio dessa trajetória circular seria aproximadamente a) 1 x 10 4 m. b) 2 x 10 4 m. c) 3 x 10 4 m. d) 4 x 10 4 m. e) 5 x 10 4 m. 13-(UFG-GO) Uma cavidade em um bloco de chumbo contém uma amostra radioativa do elemento químico bário. A figura (a) ilustra as trajetórias das partículas a, b e g emitidas após o decaimento radioativo. Aplica-se um campo magnético uniforme entrando no plano da folha, conforme ilustrado na figura (b). O comportamento representado pelas trajetórias ocorre porque a) a partícula b tem carga positiva e quantidade de movimento maior que a de a. b) as partículas a e b têm cargas opostas e mesma quantidade de movimento. c) a partícula a tem carga positiva e quantidade de movimento maior que a de b. d) a partícula a tem carga maior e quantidade de movimento menor que a de b. e) a partícula g tem carga positiva e quantidade de movimento menor que a de b. 14-(UNIMONTES-MG) Uma partícula carregada é injetada em uma região onde atua apenas um campo magnético de módulo B, perpendicular ao movimento inicial da partícula (veja a figura abaixo). Esse campo é

7 suficiente para fazer com que a partícula descreva um movimento circular. A carga da partícula é o triplo da carga do elétron, o módulo do campo é 2 T, e o módulo da velocidade da partícula é V = 10-4.c, em que c é a velocidade da luz no vácuo. Se a massa da partícula é M = kg, o raio R, descrito pela partícula, será, aproximadamente, Dados: e = 1, C e c= m/s GABARITO 01 - R- A regra da mão esquerda 02- O campo magnético se afasta do pólo norte do imã aplicando a regra da mão esquerda no esquema abaixo você verificará que a força magnética desviará a carga na direção de x em seu sentido positivo R- C 03- R- A veja teoria 04- As forças que desviam cada carga têm sentidos contrários, pois uma carga é positiva (1) e a outra negativa (2) e a carga 3 não sofre desvio, ou seja, é neutra R- A 05- Como, ao penetrar no campo magnético é vertical e para baixo e está penetrando na folha, a força magnética será horizontal e para a direita, fazendo com que a carga q se mova simultaneamente para baixo e para a direita R- D 06 - saindo da tela, para baixo (do norte para o sul) usando a mão esquerda a força magnética estará para a direita, mas como são elétrons o deslocamento será para a esquerda R- A

8 07- I. Verdadeira e são paralelos 08- a) tesla (T) e coulomb (C) b) Fm=q.V.B.sen90 o =1, , , Fm=2, N 09- Fm=q.V.B.senθ a maior força magnética ocorre quando θ=90o e sen90o=1 Fm=1, ,83=7, R- A 10- As partículas possuem cargas de sinais contrários já que a força magnética as desvia em sentidos opostos Partículas com a mesma velocidade e a mesma carga elétrica ao penetrarem num campo magnético uniforme com perpendicular a descrevem trajetórias circulares de raios diferentes, pois na expressão R=m.V/q.B apenas R e m são variáveis, sendo os outros parâmetros constantes.observe na expressão que R e m são diretamente proporcionais. Maior massa, maior o raio da curva. maior massa, menor valor q/m, pois q é a mesma para as duas cargas R-C 11- a) Se o movimento é retilíneo e uniforme a força resultante deve ser nula e consequentemente as forças elétrica e magnética devem se anular Fe=Fm qe=qvbsenθ E=VBsen90 o = ,010.1 E=5, V/m ou E=5, N/C b) Se não houver campo elétrico e se o campo magnético for nulo, o elétron atingirá o centro do alvo, mas se o valor de B for aumentando, a força magnética também irá aumentando e o elétron atingirá uma posição cada vez mais afastada do centro do alvo quando a incidência sobre o alvo for tangente, B terá o maior valor possível, pedido no exercício e, nesse caso, o raio da trajetória circular é R=0,1m e a força magnética é a força resultante centrípeta Fm=FC q.v.b.sen90o=m.v2/r B=m.V/q.R B= /1, B 3, T 12- Sendo o movimento é circular uniforme, a força magnética age como resultante centrípeta Fmag=FC= 13- Quando as partículas penetram no campo magnético, todas tem velocidade vertical e para cima o campo magnético penetra no papel pela regra da mão esquerda a força que age sobre a carga positiva é horizontal e para a esquerda (é a α) a carga R- B

9 positiva é desviada para a esquerda na carga negativa o sentido dessa força é invertido ela sofre desvio para a direita (é a β) a neutra não sofre desvio a neutra não sofre desvio (é a γ) observe que o desvio da α é menor, ou seja, ela possui maior inércia e consequentemente maior quantidade de movimento R- C 14- Fmagn=Fcent qvbsen90o=mv2/r R=mv/qB R=( )/(3.1, ) R=0,009m 10mm 1cm R- A