Exercícios Resolvidos de Movimento de Carga Elétrica em Campo Magnético

Exercícios de movimento de carga elétrica em campo magnético

Questão:

01. Um elétron e um próton animados de velocidade iguais penetram no interior de um campo magnético uniforme cujas linhas de indução são perpendiculares às velocidades das partículas. As partículas passam a realizar movimentos circulares e uniformes de trajetórias distintas 1 e 2, no plano do papel, conforme se ilustra.   

 

a) Identificar as trajetórias dizendo qual é a do próton e- do elétron.

  

Testes:

02. (SANTA CASA) Uma partícula com carga elétrica q, não nula, e massa M, penetra numa região R onde existe um campo magnético uniforme, onde foi feito o vácuo. A carga penetra na região R numa direção perpendicular ao campo magnético. Nestas condições, e não havendo outras interações com a partícula, considere as seguintes afirmações relacionadas com a partícula em R: 

I.   O movimento da partícula é retilíneo e uniforme.

II.  O movimento da partícula é circular, sendo que sua velocidade aumenta com o tempo.

III. A partícula está constantemente sob a ação de uma força perpendicular à direção do seu movimento.  

Qual(ais) desta(s) afirmativa(s) é(são) correta(s)?  

      a) somente I;

      b) somente II;

      c) somente III;

      d) I e II;

      e) II e III. 

03. (UFMG) Uma partícula carregada, de peso desprezível, é atirada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme. Sua trajetória, energia cinética e quantidade de movimento, a partir deste instante, serão, respectivamente:  

      a) retilínea, constante , variável em módulo;

      b) helicoidal, crescente, variável apenas em direção;

      c) circular, constante, variável apenas em direção;

      d) helicoidal, constante, variável apenas em módulo;

      e) circular, crescente, variável em módulo e direção.     

04. (PUC - RS) Quando uma partícula carregada eletricamente penetra num campo magnético uniforme e estacionário, perpendicularmente às linhas de indução do mesmo, podemos afirmar que:   

a) A partícula tem o módulo de sua velocidade aumentado e descreve uma trajetória parabólica.

b) A partícula é desviada descrevendo uma circunferência no plano das linhas de indução magnética.

c) A partícula é desviada descrevendo uma circunferência num plano perpendicular aos da linha de indução magnética.

d) A partícula descreverá uma circunferência cujo raio será diretamente proporcional ao módulo da indução magnética.

e) A partícula descreverá uma circunferência cujo raio será diretamente proporcional a carga da partícula.   

05. (UFMG) Um elétron (carga q e massa m) é lançado com velocidade v, perpendicularmente a um campo magnético B, descrevendo um círculo de raio R. Se duplicarmos o valor de v, qual será o valor de R? 

Dados: força magnética: q v B

            força centrípeta: mv²/R   

      a) R

      b) 2R

      c) 4R

      d) R/2

      e) 4/R    

06. (OURO PRETO) Duas partículas dotadas de cargas elétricas são lançadas em uma região onde existe um campo magnético uniforme. Os seus vetores velocidade inicial têm igual módulo e são ortogonais ao campo. As partículas descrevem trajetórias circulares iguais, mas percorridas em sentidos opostos. Pode-se afirmar que:  

a) As partículas têm massas iguais e cargas de mesma grandeza.

b) As partículas têm a mesma relação carga por unidade de massa, mas de sinais opostos.

c) As partículas têm cargas de sinais opostos e suas massas são quaisquer.

d) As partículas têm massas iguais e suas cargas são quaisquer, desde que de sinais opostos.

e) n.d.a.   

07. (CESGRANRIO) Feixes de nêutrons, prótons e elétrons penetram, com a mesma velocidade inicial, numa região do espaço (sombreada na figura) onde existe um campo magnético uniforme, cuja direção é indicada. As trajetórias são representadas na figura:   

 

Podemos afirmar que essas trajetórias correspondem respectivamente a: 

      a) X prótons / Y nêutrons / Z elétrons

      b) X elétrons / Y nêutrons / Z prótons

      c) X elétrons / Y prótons / Z nêutrons

      d) X prótons / Y elétrons / Z nêutrons

      e) X nêutrons / Y prótons / Z elétrons      

08. Uma partícula de massa M e carga elétrica q se desloca com velocidade v numa região do espaço onde existe um campo elétrico uniforme e um campo magnético uniforme. Sabendo-se que a força; resultante da força elétrica e magnética sobre a carga é nula, podemos afirmar que os campos elétrico e magnético têm direções:  

      a) paralelas

      b) formando 45°

      c) perpendiculares

      d) formando 60°

      e) formando 30°   

09. (UFJF - MG) Um elétron (carga = -1,6 . 10^-9C) atravessa uma região R do espaço que contém campos elétrico e magnético uniformes, perpendiculares entre si e à velocidade do elétron, de acordo com a figura abaixo:   

 

Sabendo que E = 150 V/m, B = 2 . 10^-3T, qual deve ser a velocidade escalar do elétrons, para que ele não seja defletido, ao passar por esta região?  

      a) 3 . 10^-1 m/s

      b) 3 . 10⁴ m/s

      c) 1,5 . 10⁴ m/s

      d) 4,5 . 10⁵ m/s

      e) 7,5 . 10⁴ m/s    

10. Suponha que o alvo da figura  esteja em posição vertical. Uma partícula alfa (carga positiva) é lançada horizontalmente na direção do centro do alvo. Sabendo-se que a partícula atravessa um campo elétrico uniforme, orientado verticalmente para baixo e um campo magnético uniforme na mesma direção e sentido, pode-se prever que a carga atingirá o alvo:  

 

      a) somente a região (1)

      b) somente a região (2)

      c) somente a região (3)

      d) somente a região (4)

      e) a região (1) ou (2) 

Resolução:

01. a) A trajetória 1 é a do próton.

     

	02 - C	03 - C	04 - C	05 - B
06 - B	07 - B	08 - C	09 - E	10 - C

fonte: www.coladaweb.com