Questão 18
ITA 2007
(ITA - 2007 - 1a Fase)
A figura mostra uma partícula de massa m e carga q > 0, numa região com campo magnético B constante e uniforme, orientado positivamente no eixo x. A partícula é então lançada com velocidade inicial v no plano xy, formando o ângulo é indicado, e passa pelo ponto P, no eixo x, a uma distância d do ponto de lançamento.
Assinale a alternativa correta.
O produto d q B deve ser múltiplo de 2 π m v cos θ
A energia cinética da partícula é aumentada ao atingir o ponto P.
Para θ = 0, a partícula desloca-se com movimento uniformemente acelerado.
A partícula passa pelo eixo x a cada intervalo de tempo igual a m/qB
O campo magnético não produz aceleração na partícula.
Gabarito:
O produto d q B deve ser múltiplo de 2 π m v cos θ
Resolução:
A trajetória da partícula será helicoidal, O período de cada volta pode ser encontrado fazendo o seguinte:
Para a partícula passar pelo ponto P, que pertence ao eixo x, então ela deve ter completado um múltiplo inteiro de voltas enquanto percorre d na horizontal.
Mas t é um múltiplo de T tal que podemos escrever t = kT
Alternativa A está correta.
Alternativa B está incorreta pois como a única força envolvida no sistema é a força magnética, então não há realização de trabalho, logo a energia cinética é constante.
Alternativa C está incorreta pois se a velocidade da partícula é paralela ao campo magnético então não há força magnética, logo o movimento seria retilíneo e uniforme.
Alternativa D está incorreta pois a partícula passa pelo eixo x a cada intervalo de tempo igual a .
Alternativa E está incorreta pois há aceleração centrípeta por causa da presença do campo magnético.