UERJ 2021 (Exame Único) — questão 38 de Física

Enunciado em texto
Um elétron E de massa m e carga q executa um movimento circular uniforme devido à ação de um campo magnético constante de intensidade T. Observe no esquema a orientação do campo e o sentido do deslocamento do elétron.
[Esquema: uma circunferência tracejada. À esquerda, o símbolo com um ponto dentro de um círculo (campo saindo do plano do papel). No lado direito da circunferência está o elétron E, com a velocidade apontando para cima, tangente à trajetória.]
Admita que a razão C/kg.
Nessas condições, a velocidade angular ω, em rad/s, desenvolvida pelo elétron, é igual a:
(A)
(B)
(C)
(D)
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2021, Exame Único — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: a velocidade angular do elétron no seu movimento circular dentro do campo magnético.
Passo 1 — quem faz a curva. A velocidade é perpendicular ao campo, então a força magnética tem intensidade e é sempre perpendicular à velocidade: ela não muda a rapidez, só a direção. É ela a resultante centrípeta:
Passo 2 — a velocidade angular. No movimento circular, . Então:
Conferindo o sentido: com para cima e saindo do papel, a regra da mão direita dá para a direita, para fora do círculo. Mas o elétron tem carga negativa, então a força aponta ao contrário: para a esquerda, para o centro. O esquema é coerente.
⚠️ A armadilha: achar que falta dado, porque o enunciado não dá nem v nem o raio. Não precisa: ω = qB/m não depende da velocidade. Um elétron mais rápido descreve um círculo maior, no mesmo tempo.
A ideia em uma frase: num campo magnético uniforme, a carga gira com ω = qB/m, qualquer que seja a velocidade.
Resposta: alternativa A ( rad/s).
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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