Questão 8
UFPR 2016
(UFPR - 2016 - 2ª FASE)
Em uma câmara com vácuo, um acelerador de elétrons emite partículas que saem dele em movimento retilíneo uniforme com trajetória horizontal. Um dispositivo composto por um núcleo de ferro, um solenoide e uma bateria, conforme mostrado na figura ao lado, produz um campo magnético uniforme de 0,03 T no entreferro do núcleo de ferro. O sistema tem dimensionamento tal que o campo magnético é significativo apenas no entreferro.
a) Represente, no entreferro do núcleo de ferro da figura, as linhas de campo magnético. Justifique a sua resposta.
b) Qual é, por ação do campo magnético, o comportamento da trajetória a ser descrita pelos elétrons no núcleo de ferro no início do movimento no entreferro? Indicar também o sentido do movimento a ser executado. Justifique a sua resposta.
c) Considerando os valores aproximados, por conveniência de cálculo, para algumas das grandezas físicas mostradas abaixo, determine a aceleração de cada elétron que penetra no entreferro do núcleo de ferro se a velocidade deles , ao iniciarem o movimento no entreferro, for de 400 m/s.
melétron = 9.10-31 kg
qelétron = 1,5.10-19 C
F = q. v . B . sen
Gabarito:
Resolução:
a) Pela regra da mão direita, o sentido do campo será horário.
b) Pela regra do tapa, perceemos que a força estará apontando para dentro do plano da folha, portanto, entrando.
c)