Questão FC277713
O entendimento das causas ou efeitos dos movimentos de partículas na presença de um campo magnético é importante para a compreensão dos fenômenos magnéticos que estão presentes em
Eletromagnetismo
CEBRASPE (CESPE) · 2019
O entendimento das causas ou efeitos dos movimentos de partículas na presença de um campo magnético é importante para a compreensão dos fenômenos magnéticos que estão presentes em diversos dispositivos que fazem parte do nosso cotidiano, como motores elétricos, fornos, impressoras, entre outros.
A figura a seguir ilustra a situação em que um feixe de elétrons descreve uma trajetória circular no plano xOy, no sentido anti-horário, devido à ação de um campo magnético B. Os elétrons, gerados no filamento, têm velocidade v, em módulo. Considere a existência do eixo z com direção perpendicular ao plano xOy e com sentido positivo saindo da folha.
Na situação apresentada, o campo magnético B tem direção
- z e sentido negativo.
- z e sentido positivo.
- x e sentido positivo.
- x e sentido negativo.
- y e sentido positivo
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Gabarito
B
Comentário do professor
A situação exige que a força magnética atue como força centrípeta sobre os elétrons em movimento circular. A lei é \( \vec F = q(\vec v\times\vec B) \).
Escolhendo um ponto no lado direito da trajetória, a velocidade é para cima (\( \hat y\)). Para que a força aponte para o centro (à esquerda, \( -\hat x\)) precisamos que \( \vec v\times\vec B \) aponte para \( +\hat x\), pois a carga do elétron é negativa (q<0) e inverte o sentido de \( \vec F \).
Como \( \hat y\times\hat z=\hat x \), basta que \( \vec B \) tenha direção \( \hat z \) no sentido positivo (saindo da folha). Assim, \( \vec v\times\vec B = +\hat x \) e \( q(\vec v\times\vec B) = -\hat x \), fornecendo a força centrípeta necessária.
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