PUC-PR 2025 (Medicina) — questão 39 de Física

Gabarito AEletromagnetismo — partículas carregadas em campos elétrico e magnético uniformesVestibular de Verão · Medicina
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 39 de Física do PUC-PR 2025 (Medicina)

Enunciado em texto

Partículas subatômicas com carga elétrica, como prótons, elétrons e pósitrons, podem ficar sujeitas a forças elétricas e/ou magnéticas quando se movimentam em regiões onde existem campos elétricos e/ou magnéticos. Considerando apenas a atuação dessas forças, analise as afirmativas a seguir.

I. Um elétron lançado com velocidade v⃗\vec v numa região onde há somente um campo elétrico uniforme E⃗\vec E, cujo sentido é o mesmo de v⃗\vec v, fica sujeito a uma aceleração de módulo constante e cujo sentido é oposto ao de v⃗\vec v.

II. Um próton lançado com velocidade v⃗\vec v numa região onde há somente um campo de indução magnética uniforme B⃗\vec B, cujo sentido é o mesmo de v⃗\vec v, não sofre alteração em sua velocidade, já que a força magnética nesta situação é nula.

III. Um elétron lançado com velocidade v⃗\vec v numa região onde há somente um campo de indução magnética uniforme B⃗\vec B, cujo sentido é perpendicular ao de v⃗\vec v, descreve um movimento circular uniforme cujo raio é inversamente proporcional ao módulo de B⃗\vec B.

É(São) CORRETA(S) a(s) afirmativa(s)

(A) I, II e III.

(B) I e II, apenas.

(C) I e III, apenas.

(D) II e III, apenas.

(E) III, apenas.

(Enunciado: Vestibular PUCPR 2025 (Verão), Medicina — PUCPR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar o comportamento de elétrons e prótons em campos uniformes.

Afirmação I — verdadeira. A força elétrica é F⃗=qE⃗\vec F = q\vec E. O elétron tem carga negativa, então a força tem sentido oposto ao do campo, e portanto oposto ao de v⃗\vec v. Campo uniforme: força constante, aceleração a=∣q∣E/ma = |q|E/m constante (o elétron é freado).

Afirmação II — verdadeira. A força magnética tem módulo F=∣q∣ v B sen θF = |q|\,v\,B\,\text{sen}\,\theta, em que θ é o ângulo entre v⃗\vec v e B⃗\vec B. Com v⃗\vec v e B⃗\vec B no mesmo sentido, θ = 0 e sen θ = 0: a força é nula, e o próton segue em MRU, sem mudar a velocidade.

Afirmação III — verdadeira. Com v⃗\vec v perpendicular a B⃗\vec B, a força magnética é perpendicular à velocidade, tem módulo constante e faz o papel de resultante centrípeta:

∣q∣ v B=m v2R⇒R=m v∣q∣ B|q|\,v\,B = \frac{m\,v^2}{R} \Rightarrow R = \frac{m\,v}{|q|\,B}

O movimento é circular uniforme, e R é inversamente proporcional a B.

As três estão corretas: alternativa (A).

⚠️ A armadilha: na I, esquecer que o elétron é negativo e achar que a aceleração tem o sentido do campo. Na II, achar que “sempre há força magnética” sobre carga em movimento: só há se a velocidade tiver componente perpendicular ao campo.

A ideia em uma frase: campo elétrico empurra a carga ao longo das linhas (ao contrário, se negativa); campo magnético só age na componente da velocidade perpendicular a ele e, nesse caso, curva a trajetória com R = mv/|q|B.

Resposta: alternativa A (I, II e III).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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