UEM 2024 (PAS, etapa 3) — questão 13 de Física
Enunciado em texto
Considere um feixe de partículas positivamente carregadas com carga , as quais se movem horizontalmente da esquerda para a direita em direção a uma pequena abertura. Nas proximidades dessa abertura há um campo elétrico constante ao longo da direção vertical com sentido apontando de baixo para cima. Na mesma região também há um campo magnético constante que é simultaneamente perpendicular ao feixe e ao campo . Supondo que o plano que contém o feixe e o campo é a folha deste papel, o sentido do campo aponta na direção do topo da folha, e o sentido do campo aponta na direção do leitor. Sobre a dinâmica do feixe, assinale o que for correto.
(01) O campo elétrico produz uma força sobre as partículas do feixe que aponta na mesma direção e sentido de .
(02) O campo magnético produz uma força sobre as partículas do feixe que aponta na mesma direção do campo , porém em sentido contrário.
(04) Os sentidos das forças elétrica e magnética não são alterados caso as partículas do feixe passem a ser negativamente carregadas.
(08) Para que o feixe não sofra deflexão e adentre na pequena abertura, o módulo da velocidade das partículas deve ser igual à razão entre as intensidades do campo e do campo .
(16) As intensidades das forças elétrica e magnética aumentam caso o módulo da velocidade das partículas aumente.
(Enunciado: PAS UEM 2024, etapa 3 — 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: achar os sentidos das forças elétrica e magnética no feixe e a condição para ele passar sem desvio.
(01) Verdadeira. com : mesmo sentido do campo, para cima.
(02) Verdadeira. A velocidade aponta para a direita e sai da folha (para o leitor). Pela regra da mão direita para carga positiva (): dedos para a direita, curvando para fora da folha, o polegar aponta para baixo. A força magnética é vertical, para baixo: mesma direção de , sentido contrário.
(04) Falsa. As duas forças são proporcionais a : trocando o sinal da carga, as duas invertem de sentido (a elétrica passa a apontar para baixo e a magnética para cima).
(08) Verdadeira. Sem deflexão, as forças se anulam:
É o princípio do seletor de velocidades: só passa reto pela abertura quem tem exatamente essa velocidade.
(16) Falsa. A força magnética aumenta com a velocidade, mas a elétrica, , não depende dela.
⚠️ A armadilha: na (04), pensar que, com as duas forças invertendo, “nada muda”. É verdade que o equilíbrio continua valendo (e também), mas os sentidos de cada força mudam, e é isso que a afirmação nega.
A ideia em uma frase: com E e B cruzados, a força elétrica e a magnética se opõem, e as partículas com v = E/B passam sem desvio.
Resposta: soma 11 (01 + 02 + 08).
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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