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Exercícios sobre movimento circular no campo magnético

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre o movimento circular executado por partículas eletrizadas que se movimentam em regiões onde existe campo magnético.

Questão 1

(FGV) Uma partícula dotada de massa e eletrizada negativamente é lançada, com velocidade inicial vo, para o interior de uma região A onde impera um campo elétrico uniforme. A partícula segue a trajetória retilínea paralela ao plano da folha, mostrada na figura. Logo após atravessar a região A, a partícula ingressa na região B, com velocidade v>vo, onde há um campo magnético uniforme, orientado perpendicularmente ao plano da folha, apontando para fora dela.

É correto afirmar que a orientação do campo elétrico em A é paralela ao plano da folha no

a) mesmo sentido de vo; em B, a partícula segue a trajetória circular I de raio R.

b) sentido oposto ao de vo; em B, a partícula segue a trajetória circular I de raio R.

c) sentido oposto ao de vo; em B, a partícula segue a trajetória circular IV de raio R.

d) sentido oposto ao de vo; em B, a partícula segue a trajetória parabólica II.

e) mesmo sentido de vo; em B, a partícula segue a trajetória parabólica III.

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Questão 2

(UEPG) Uma partícula de carga elétrica q e massa m realiza um movimento circular uniforme, de raio R, sob a ação de um campo de indução magnética uniforme B. Sobre o assunto, assinale o que for correto.

01. A velocidade angular da partícula é q B/m.

02. A aceleração da partícula é nula.

04. A energia cinética da partícula é (q B R)2/2m.

08. O trabalho realizado pela força magnética sobre a partícula é 2π R q v B.

16. O período do movimento é 2π m/q B.

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Questão 3

Uma partícula carregada entrou em uma região de campo magnético B com uma velocidade igual a 0,6 c e descreveu um raio de trajetória circular R. Sabendo que o produto do raio da trajetória da partícula e o valor do campo magnético é 10 - 3, determine a relação carga e massa da partícula em C/kg.

Dado: c = 3,0 x 108 m/s

a) 1,8 x 1011

b) 1,8 x 10 12

c) 1,8 x 10 13

d) 1,8 x 10 14

e) 1,8 x 10 15

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Questão 4

A respeito do movimento circular executado por uma partícula em uma região de campo magnético, marque a alternativa incorreta.

a) O raio da trajetória circular da partícula é inversamente proporcional ao campo magnético externo.

b) Quanto maior a massa da partícula, menor será a sua velocidade angular.

c) A frequência do movimento circular de uma partícula em uma região de campo magnético não depende da massa da partícula, mas somente de sua carga e do campo magnético externo.

d) O raio da trajetória circular da partícula é inversamente proporcional ao valor de sua carga elétrica.

e) Todas as alternativas estão erradas.

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Respostas

Resposta Questão 1

LETRA “B”

O elétron deve movimentar-se para a região positiva do campo elétrico. Como ele faz um movimento ascendente, podemos concluir que a região superior é positiva e a inferior é negativa. Como o campo elétrico é orientado da região positiva para a região negativa, ele possuirá sentido oposto ao da velocidade v0. Ao penetrar na região de campo magnético, a regra da mão direita (polegar = força magnética; indicador = velocidade; dedo médio = campo magnético) nos mostra que o elétron seguirá uma trajetória circular para a esquerda, marcada pelo ponto I.

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Resposta Questão 2

SOMA “21”

01: CORRETA, pois essa é a definição da velocidade angular de uma partícula em uma região de campo magnético.

02: FALSA: Existe aceleração centrípeta.

04: CORRETA, pois essa é a definição da energia cinética de uma partícula em uma região de campo magnético.

08: FALSA: O trabalho da força magnética é nulo porque o ângulo entre a força magnética e a direção do movimento da partícula é 90°.

16: CORRETA: Essa é a definição do período de uma partícula.

SOMATÓRIO: 16 + 5 + 1 = 21

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Resposta Questão 3

LETRA “A”

Partindo da definição do raio da trajetória circular de uma partícula, temos:

R = (m.c) ÷ (q.B)

q/m = c ÷ (R.B)

q/m = (0,6 x 3,0 .108) ÷ (10 – 3)

q/m = (1,8 . 108) ÷ (10 – 3)

q/m = 1,8 . 1011

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Resposta Questão 4

LETRA “C”

A frequência do movimento circular de uma partícula em uma região de campo magnético é inversamente proporcional à massa da partícula.

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