UPE 2022 (SSA 3) — questão 26 de Física

Enunciado em texto

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como $g = 10{,}0\ \text{m/s}^2$, densidade da água $\rho = 1{,}0\ \text{g/cm}^3$, o módulo da carga do elétron como $e = 1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}$, massa do átomo de hidrogênio $m_H = 1{,}66 \times 10^{-27}\ \text{kg}$, massa do elétron $m_e = 9{,}1 \times 10^{-31}\ \text{kg}$, $\pi = 3$, constante de Planck $h = 6{,}6 \times 10^{-34}\ \text{Js}$ ou $4{,}14 \times 10^{-15}\ \text{eV}$, velocidade da luz no vácuo $c = 3{,}0 \times 10^8\ \text{m/s}$, $1\ \text{eV} = 1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{J}$, constante de Coulomb $ke = 9{,}0 \times 10^9\ \text{Nm}^2/\text{C}^2$.

Uma partícula carregada com carga q = 2,0 μC entra, com velocidade de módulo v, constante e vertical, em uma região com campos elétricos e magnéticos antiparalelos entre si, conforme ilustra a figura abaixo. Na representação esquemática, o campo elétrico aponta horizontalmente para a direita, e o campo magnético aponta horizontalmente para a esquerda. Os módulos dos campos se relacionam na forma E = cB, onde c é o módulo da velocidade da luz, e E e B representam os módulos dos campos elétrico e magnético, respectivamente. Calcule a intensidade da força resultante sobre a partícula quando E = 4,0 N/C e $v/c = (11/25)^{1/2}$.

[Figura: linhas horizontais contínuas com setas para a direita (campo E) intercaladas com linhas tracejadas com setas para a esquerda (campo B). Abaixo, a carga q com o vetor v apontando verticalmente para cima.]

A) 1,2 μN

B) 2,6 μN

C) 4,2 μN

D) 7,4 μN

E) 9,6 μN

(Enunciado e figura: SSA 3 — UPE 2022, Sistema Seriado de Avaliação — Universidade de Pernambuco.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Pernambuco (UPE).