Questão 36064
UNESP 2015
(UNESP - 2015/2 - 2 fase - Questão 21)
Em muitos experimentos envolvendo cargas elétricas, é conveniente que elas mantenham sua velocidade vetorial constante. Isso pode ser conseguido fazendo a carga movimentar-se em uma região onde atuam um campo elétrico e um campo magnético
, ambos uniformes e perpendiculares entre si. Quando as magnitudes desses campos são ajustadas convenientemente, a carga atravessa a região em movimento retilíneo e uniforme.
A figura representa um dispositivo cuja finalidade é fazer com que uma partícula eletrizada com carga elétrica q > 0 atravesse uma região entre duas placas paralelas P1 e P2 eletrizadas com cargas de sinais opostos, seguindo a trajetória indicada pela linha tracejada. O símbolo × representa um campo magnético uniforme B = 0,04 T, com direção horizontal, perpendicular ao plano que contém a figura e com sentido para dentro dele. As linhas verticais, ainda não orientadas e paralelas entre si, representam as linhas de força de um campo elétrico uniforme de módulo E = 20N/C.
Desconsiderando a ação do campo gravitacional sobre a partícula e considerando que os módulos de e
sejam ajustados para que a carga não desvie quando atravessar o dispositivo, determine, justificando, se as linhas de força do campo elétrico devem ser orientadas no sentido da placa P1 ou da placa P2 e calcule o módulo da velocidade v da carga, em m/s.
Gabarito:
Resolução:
Aplica-se a regra da mão direita. Para que a soma da força elétrica com a força magnética seja nula, a força elétrica deve ter sentido para baixo. Portanto, a placa negativa deve ser inferior e a placa positiva superior.
Sendo assim, o campo elétrico será orientado no sentido de P2, já que as linhas de força se afastam das cargas positiva e se aproximam das negativas.