Questão 5479
FGV 2009
(Fgv 2009) Em 2008, o maior acelerador de partículas já construído foi colocado em funcionamento. Em seu primeiro teste, um feixe de prótons foi mantido em movimento circular dentro do grande anel, sendo gradativamente acelerado até a velocidade desejada.
A figura mostra uma secção reta desse anel. Admita que um feixe de prótons esteja sendo conduzido de modo acelerado no sentido do eixo y. De acordo com as leis do eletromagnetismo, os campos elétrico e magnético, nessa ordem, na origem do sistema de eixos indicado, têm sentidos que apontam para o:
positivo de y e negativo de z.
positivo de y e positivo de z.
positivo de y e positivo de x.
negativo de y e positivo de z.
negativo de y e negativo de x.
Gabarito:
positivo de y e negativo de z.
Resolução:
Sabemos que para o próton ser acelerado, ou seja para ter um avariação em sua velocidade deve existir um campo elétrico no sentido dessa aceleração. Como lembrar disso? As linhas de força sempre saem de carga positiva e entram nas negativas, como o próton é repelido pelas cargas positivas e atraído para as negativas então a sua aceleração segue o mesmo sentido das linhas de força. Sabendo disso conseguimos concluir que o campo elétrico está na direção positiva de y.
Agora além dele ser acelerado, é necessário que ele faça essa curva, ou seja é necessário uma força centrípeta atuando na direção da curva, a força responsável por isso vai ser a força magnética, ou seja essa força deve estar no sentido positivo do eixo x para que o elétron gire. Porém não é o sentido da força que o enunciado está pedindo e sim o sentido do campo magnético, com isso precisamos fazer a regra da mão direita (regra do tapa) para descobrir o sentido desse campo, ficando dessa maneira:
Sendo E o campo elétrico, B o campo magnético e Fm a força magnética