Q 03
Q 03
A figura mostra as trajetórias circulares de duas partículas que se movem com a mesma velocidade na presença de um campo magnético B dirigido para dentro do papel. Uma partícula é um próton e a outra é um elétron (que possui uma massa muito menor).
Qual das partículas descreve a circunferência menor e qual é o sentido do movimento?
a) Próton, horário.
b) Próton, antihirário.
c) Elétron, horário.
d) Elétron, antihorário.
Resposta: Letra (c). Pode usar a regra do tapa ou da mão direita para conferir seus cálculos. Letras em negrito são vetores.
A massa do elétron é muito menor do que a massa do próton. Portanto, para uma mesma velocidade, carga e campo magnético o raio da trajetória do elétron é a menor.
As cargas do elétron e do próton são iguais em magnitude e diferem somente pelo sinal. Isso dará a orientação: Primeiro, a força magnética aponta para o centro; Segundo, o campo magnético aponta para dentro da página. Então, a velocidade somente pode ter o sentido mostrado.
Cálculo:
F = q v x B => F = (-e) (-vy j) x (-Bx i) => F = - e vy Bx (j x i) => F = - e vy Bx (-k) => F = + e vy Bx (k). A força no ponto mostrado aponta na direção +k.