UEM 2021 (PAS, etapa 3, Conhecimentos Específicos) — questão 32 de Física

Gabarito 05Eletrostática — campo e potencial elétricos e força magnética sobre cargas em movimentoPAS · etapa 3 · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 32 de Física do UEM 2021 (PAS, etapa 3, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Assinale o que for correto sobre campos elétricos e campos magnéticos.

(01) O vetor do campo elétrico sempre aponta na direção de uma fonte pontual de carga negativa. A força resultante desse campo atuando em um elétron nas proximidades dessa carga estaria direcionada no sentido contrário ao vetor campo elétrico.

(02) A energia cinética de uma partícula carregada pode ser aumentada por uma força magnética.

(04) Uma partícula carregada pode se mover através de um campo magnético sem sofrer a ação dessa força magnética.

(08) Se o campo elétrico em um certo ponto é nulo, o potencial elétrico no mesmo ponto também é nulo.

(16) O potencial elétrico é inversamente proporcional ao módulo do campo elétrico.

(Enunciado: PAS UEM 2021, etapa 3, Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar propriedades de campo elétrico, potencial e força magnética.

(01) Verdadeira. O campo de uma carga pontual negativa aponta para ela (campo “de aproximação”). Num elétron, carga negativa, a força F⃗=qE⃗\vec{F} = q\vec{E} tem sentido oposto ao do campo (e, de fato, é de repulsão em relação à carga negativa).

(02) Falsa. A força magnética, F⃗=q v⃗×B⃗\vec{F} = q\,\vec{v} \times \vec{B}, é sempre perpendicular à velocidade: não realiza trabalho. Ela muda a direção do movimento, mas não a rapidez nem a energia cinética.

(04) Verdadeira. Se a partícula se move na direção do campo (paralela ou antiparalela), sen θ=0\text{sen}\,\theta = 0 e a força magnética é nula.

(08) Falsa. Campo e potencial são coisas diferentes. No ponto médio entre duas cargas positivas iguais, por exemplo, o campo é nulo mas o potencial é a soma de dois valores positivos. Também no interior de um condutor carregado o campo é nulo e o potencial não.

(16) Falsa. Não há essa relação. Para uma carga pontual, V=kQ/dV = kQ/d e E=kQ/d2E = kQ/d^2; e há regiões com campo nulo e potencial não nulo (veja a 08), o que já impede qualquer proporcionalidade inversa.

⚠️ A armadilha: a (08). Campo nulo quer dizer potencial constante naquela região (não varia de ponto a ponto), não potencial zero.

A ideia em uma frase: força magnética não muda a energia cinética; e campo nulo não implica potencial nulo.

Resposta: soma 05 (01 + 04).

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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