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Exercícios propostos Capítulo

Testes propostosMenuResumo do capítulo 1Os fundamentos da Física • Volume 3

14Força magnética

P.332Características da força magnética Fm: •direção: perpendicular a B e a v, isto é, da reta 1 – 2;

•sentido: determinado pela regra da mão direita no 2, isto é, de 2 para 1;

P.333Características da força magnética Fm: •direção: perpendicular a B e a v, isto é, horizontal; •sentido: determinado pela regra da mão direita no 2, isto é, da direita para a esquerda;

Vertical

Horizontalq Fm

•sentido: de cima para baixo, pois parte do norte e chega ao sul;

b)A força magnética Fm tem direção perpendicular ao plano do papel e entrando neste.

Horizontal N

Fm B v

Exercícios propostos 2Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 14

ca Fm, no instante em que o elétron penetra no campo.

Conhecidos os sentidos de v e Fm determinamos, pela regra da mão direita no 2, o sentido do vetor indução magnética B: entrando no plano do papel. Observar que o sinal de q é negativo. A direção de B é a da reta perpendicular ao plano do papel. A intensidade de B pode ser calculada pela fórmula do raio:

R mvBq

b)O elétron descreve a semicircunferência AB em movimento uniforme. Assim: AB vt ⇒ πR vt ⇒

⇒ π  1,0  102  3,52  107  t ⇒t  9,0  1010 s

Outra maneira de se calcular esse intervalo de tempo é observando que ele corresponde à metade do período:

tTtmqB 2 ⇒⇒π t

1,76 10 2,0 10112

Fm R A

P.337a)Na figura, representamos as forças magnéticas que agem nas partículas ao penetrarem no campo. Conhecidos os sentidos das forças, das velocidades e do vetor B, pela regra da mão direita no 2, podemos concluir que q1 é positiva e q2 é negativa.

b) R mvBq mvBq m m12

2 22

Exercícios propostos 3Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 14

Dêuteron: Rmv Bed 2

P.339O feixe é constituído de cinco partículas, uma com carga elétrica negativa (elétron), três com carga elétrica positiva (pósitron, próton e dêuteron) e uma eletricamante neutra (nêutron). O nêutron não fica sujeito à força magnética. Logo, não sofre desvio. Sua trajetória é B.

Sabemos que as partículas positivas desviam num sentido e as negativas, em outro. Portanto, a trajetória A só pode ser do elétron (única partícula negativa do feixe). As três partículas positivas seguem as trajetórias C, D e E. Vamos identificá-las pelo raio da trajetória.

• Pósitron: R mv

• Próton: R mv

Bqpróton ’ (m’: massa do próton)

• Dêuteron:Rmv

Bqdêuteron ’’ (m’’: massa do dêuteron)

Observe que as três partículas têm cargas elétricas iguais, penetram no mesmo campo e com a mesma velocidade. Os raios de suas trajetórias diferem pelas massas.

Sendo m m’ m’’, vem: Rpósitron Rpróton Rdêuteron. Logo, E é a trajetória do pósitron, D a do próton e C a do dêuteron.

P.340Para determinarmos a direção e o sentido da força magnética (Fm), utilizamos a regra da mão direita no 2, quando a carga é positiva.

Se a carga for negativa, o sentido será contrário àquele dado por essa regra.

Para a determinação da direção e do sentido da força elétrica (Fe), lembramos que ela tem a direção do campo E e o sentido de E, se a carga for positiva, e contrário ao de E, se negativa.

Exercícios propostos 4Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 14

Assim, temos:

B v v

B v

Fm Fe v B

Fm Fe a) c) b) d)

P.341O próton percorre a região onde existem os campos sem sofrer desvio. Logo:

v E

Fm i

Vista em perspectivaVista pelo observador O Fm

B i

i (A)

Exercícios propostos 5Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 14

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