Estudo Ativo Vol 4 - Ciências da Natureza-388-390

Prévia do material em texto

388
VO
LU
M
E 
4 
 
 C
IÊ
N
CI
AS
 D
A 
N
AT
U
RE
ZA
 e
 s
ua
s 
te
cn
ol
og
ia
s
ANOTAÇÕES
389
VO
LU
M
E 
4 
 
 C
IÊ
N
CI
AS
 D
A 
N
AT
U
RE
ZA
 e
 s
ua
s 
te
cn
ol
og
ia
s
exercícios de sala
1. (Albert Einstein - Medicina 2021)
Se uma carga elétrica puntiforme positiva se movi-
menta no interior de um campo magnético uniforme, 
fica sujeita a uma força magnética cuja direção e 
sentido podem ser determinados pela regra prática 
ilustrada na figura.
Duas cargas puntiformes, qA e qB de módulos iguais 
e massas mA e mB penetram, em uma região R, com 
velocidades iguais, indicadas por setas, conforme 
mostra a figura. Nessa região atua um campo mag-
nético uniforme B,

 perpendicular ao plano desta 
folha e com sentido para fora dela. A figura mostra, 
também, as trajetórias circulares percorridas por 
essas cargas dentro da região R.
Com relação aos sinais das cargas qA e qB e à relação 
entre suas massas, pode-se afirmar que 
a) qB < 0 e mA < mB 
b) qA < O e mA > mB 
c) qA < O e mA < mB 
d) qA > O e mA < mB 
e) qB > O e mA > mB 
2. (Enem 2021)
Duas esferas carregadas com cargas iguais em módulo 
e sinais contrários estão ligadas por uma haste rígida 
isolante na forma de haltere. O sistema se movi-
menta sob ação da gravidade numa região que tem 
um campo magnético horizontal uniforme (B),

 da 
esquerda para a direita. A imagem apresenta o sis-
tema visto de cima para baixo, no mesmo sentido da 
aceleração da gravidade (gv) que atua na região.
Visto de cima, o diagrama esquemático das forças 
magnéticas que atuam no sistema, no momento ini-
cial em que as cargas penetram na região de campo 
magnético, está representado em
a)
b)
c)
d)
e)
3. (Fcmscsp 2021)
A figura representa uma partícula eletrizada que se 
desloca horizontalmente com movimento retilíneo e 
velocidade constante. Em certo instante, ela penetra 
na região demarcada pelo quadrado, na qual existe um 
campo magnético uniforme de direção vertical e sentido 
para cima (perpendicular ao plano e apontando para o 
leitor), que a faz descrever a trajetória mostrada.
390
VO
LU
M
E 
4 
 
 C
IÊ
N
CI
AS
 D
A 
N
AT
U
RE
ZA
 e
 s
ua
s 
te
cn
ol
og
ia
s
Para que essa partícula continuasse em movimento 
retilíneo com velocidade constante, na região em 
que atua o campo magnético, deveria existir um 
campo elétrico, também uniforme, de direção 
a) perpendicular ao plano do quadrado e de mesmo 
sentido que o do campo magnético. 
b) horizontal, perpendicular à direção da velocidade 
inicial da partícula e de sentido para o lado para o 
qual a partícula foi desviada. 
c) horizontal e de mesmo sentido da velocidade inicial 
da partícula. 
d) horizontal, perpendicular à direção da velocidade 
inicial da partícula e de sentido oposto ao lado para 
o qual a partícula foi desviada. 
e) perpendicular ao plano do quadrado e de sentido 
oposto ao sentido do campo magnético. 
4. (Uerj 2021)
Um elétron E de massa m e carga q executa um movi-
mento circular uniforme devido à ação de um campo 
magnético constante de intensidade B = 3 x 10-5T 
Observe no esquema a orientação do campo e o sen-
tido do deslocamento do elétron.
Admita que a razão 11| q | 1,6 10 C kg.
m
= ×
Nessas condições, a velocidade angular ω em rad/s 
desenvolvida pelo elétron, é igual a: 
a) 4,8 x 106 
b) 4,6 x 106 
c) 1,8 x 106 
d) 1,4 x 106 
5. (Ufjf-pism 3 2021)
Uma partícula de massa mP carga elétrica -q e vetor 
velocidade inicial iv

 (orientado ao longo do eixo x 
positivo) entra em uma região do espaço que possui 
campo magnético constante e uniforme B

 (orien-
tado ao longo do eixo z positivo) e campo elétrico 
constante e uniforme E

 (orientado ao longo do 
eixo y positivo), logo são perpendiculares entre si 
(conforme figura abaixo – parte A). A carga está 
alinhada com a fenda F1
a) Encontre uma expressão para a intensidade do vetor 
velocidade inicial iv

 para que a partícula viaje, den-
tro dos campos, em linha reta para que possa passar 
pela fenda F1 Supondo que o módulo do campo mag-
nético seja de 500 mT e o módulo do campo elétrico 
seja 10 V/m qual a intensidade desta velocidade?
b) Após passar pela fenda F1 a partícula entra em 
uma região sujeita a uma diferença de potencial δV 
(como ilustrado na figura acima – parte B). Encontre 
uma expressão para o módulo do vetor velocidade 
final fv

 da partícula ao passar pela fenda F2 (as 
duas fendas estão alinhadas). Suponha que a massa 
da partícula seja mP = 1,6 x 10
-27 kg que sua carga 
seja q = 1,6 x 10-19C e que a diferença de potencial 
δV = 2,5µV
c) Se, por algum motivo a intensidade do vetor veloci-
dade inicial iv

 for muito maior que o valor encon-
trado no item (a), o que ocorrerá com a partícula? Em 
outras palavras, para onde a partícula irá se dirigir? 
6. (Unicamp 2020)
Julho de 2019 marcou o cinquentenário da chegada 
do homem à Lua com a missão Apollo 11. As cami-
nhadas dos astronautas em solo lunar, com seus 
demorados saltos, são imagens emblemáticas dessa 
aventura humana.
a) A aceleração da gravidade na superfície da Lua 
é gL = 1,6 m/s² Calcule o tempo de queda de um 
corpo solto a partir do repouso de uma altura de 
1,8m com relação à superfície lunar.
b) A espectrometria de massas é uma técnica que pode 
ser usada na identificação de moléculas da atmos-
fera e do solo lunar. A figura a seguir mostra a 
trajetória (no plano do papel) de uma determinada 
molécula ionizada (carga q = 1,6 x 10-19 C) que entra 
na região de campo magnético do espectrômetro, 
sombreada na figura, com velocidade de módulo 
V = 3,2 x 105 m/s O campo magnético é uniforme 
e perpendicular ao plano do papel, dirigido de baixo 
para cima, e tem módulo B = 0,4T Como ilustra a 
figura, na região de campo magnético a trajetória é