Questão 1
ESPCEX 2012
(EsPCEx - 2012)
Partículas com grande velocidade, provenientes do espaço, atingem todos os dias o nosso planeta e algumas delas interagem com o campo magnético terrestre. Considere que duas partículas A e B, com cargas elétricas QA > 0 e QB < 0, atingem a Terra em um mesmo ponto com velocidades, VA = VB, perpendiculares ao vetor campo magnético local. Na situação exposta, podemos afirmar que
a direção da velocidade das partículas A e B não irá se alterar.
a força magnética sobre A terá sentido contrário à força magnética sobre B.
a força magnética que atuará em cada partícula terá sentido contrário ao do seu respectivo vetor velocidade.
a força magnética que atuará em cada partícula terá o mesmo sentido do vetor campo magnético local.
a direção da velocidade das partículas A e B é a mesma do seu respectivo vetor força magnética.
Gabarito:
a força magnética sobre A terá sentido contrário à força magnética sobre B.
Resolução:
ALTERNATIVA "a": INCORRETA
Quando uma partícula entra no campo magnético, ela vai interagir com o campo, atua sobre as duas partículas uma força magnética:
Esse seno é do ângulo formado entre o vetor velociade e o vetor campo magnético. No enunciado da questão é dito que o vetor velocidade e o vetor campo magnético, são perpendiculares, logo , ou seja,
. Então:
Pela regra da mão esquerda é possível observar se a velocidade irá se alterar. Se a carga for positiva, a força magnética terá direção saindo da tela, quando a carga é negativa, a força magnétira terá sinal oposto, se estava saindo da tela, vai entrar na tela. Portanto, terá uma força em cima das duas cargas, e
e essas duas forças irão alterar o sentido das velocidades.
ALTERNATIVA "b": CORRETA
Como vimos no item "a", a força magnética da carga positiva tem sentido saindo da tela (para cima) e, a da carga negativa, tem sentido entrando na tela (para baixo). É possível observar isso pela regra da mão esquerda.
ALTERNATIVA "c": INCORRETA
O vetor força magnética forma um ângulo de 90° tanto com o vetor campo magnético quanto para o vetor velocidade, assim, esses vetores não têm sentidos contrários e sim perpendiculares.
ALTERNATIVA "d": INCORRETA
Pela regra da mão esquerda é possível observar que está errado.
ALTERNATIVA "e": INCORRETA
Os vetores não tem o mesmo sentido, são perpendiculares.