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397 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 Gabarito (e.i.) 1. C 2. B 3. B 4. C 5. D 6. C 7. A 8. D 9. A 10. C 11. B 12. A 13. B 14. 01 + 02 + 04 + 08 = 15 15. 02 + 04 = 06 16. a) D.d.p. entre as duas paredes da membrana: ∴ U = 4 ⋅ 10-2V Como o campo elétrico é dirigido do maior potencial para o menor, podemos afirmar que a placa da parede externa está positivamente carregada, e a placa da parede interna está negativamente carregada. b) Intensidade da força elétrica sobre o íon: ∴ Fel = 8 ⋅ 10-13 N Intensidade mínima do campo magnético para que a força magnética tenha a mesma intensidade da força elétrica: ∴ B = 5 ⋅ 1010 T 17. a) O campo magnético em torno da espira está repre- sentado abaixo: b) O campo magnético no centro da espira possui o sen- tido na direção negativa do eixo z, e o seu módulo vale: c) Pela regra da mão esquerda para a força magnética sobre uma partícula de carga positiva, esta será defletida na direção do eixo x com sentido positivo. 18. a) Representações dos vetores campo elétrico e força elétrica b) Como a velocidade da partícula é constante, temos um equilíbrio dinâmico e a resultante das forças é nula. Portanto, em módulo, as forças elétrica e mag- nética são iguais: Fmag Fe qBvsen qE B dvsen V B 0,2m.100m s.sen90 200V B 10T& & & `= = = = =i i c v v Fmag Fe qBvsen qE B dvsen V B 0,2m.100m s.sen90 200V B 10T& & & `= = = = =i i c v v Usando a regra da mão direita, determinamos a direção e sentido do campo magnético que aponta perpendicular ao plano da folha entrando nela, representada abaixo: 19. Aplicando as regras práticas (da mão direita ou da esquerda) do eletromagnetismo, conclui-se que a força magnética é vertical e para cima. Para que a partícula eletrizada não sofra desvio a resultante das forças deve ser nula. Assim a força elétrica tem direção vertical e para baixo. Como a carga é positiva, a força elétrica tem o mesmo sentido das linhas de força do campo elétrica, ou seja, as linhas de força do campo elétrico dever sem orientadas no sentido da placa como indicado na figura. Dados: E = 20 N/C; B = 0,004T = 4 X 10-3T Combinando as expressões das forças elétrica e magnética, calculamos o módulo da velocidade da partícula. q vB q E vB E 4x10 20 v 5x10 m s3 3& &= = =- 398 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 20. a) De acordo com o enunciado, o movimento é circular uniforme. Logo a força magnética sobre a partícula age como resultante centrípeta. Assim: R q B mv= b) Teremos: t q B mT = r 399 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 Força Magnética em Fios FÍSICA 3 AULAS 41 e 42 Competência(s): 1 e 6 Habilidade(s): 3 e 20 Você deVe saber! Mapeando o saber - Terceiro caso: lançamento numa direção não particular - Força magnética sobre um condutor retilíneo - Primeiro caso: as correntes possuem o mesmo sentido - Segundo caso: as correntes possuem sentidos contrários
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