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partículas de massas e velocidades iguais penetram em uma região onde existe um campo magnético uniforme B (perpendicular ao plano do papel e apontando para fora) e descrevem as trajetórias 1, 2 e 3 representadas na figura.
Considere que os raios das trajetórias das partículas 1 e 3 são iguais e que as velocidades das três partículas são perpendiculares ao campo magnético. Nesse contexto, sobre as cargas elétricas das partículas 1, 2 e 3, é correto afirmar:
a) |q1| > |q2| > |q3|
b) q1 > 0, q2 > 0, q3 < 0
c) |q1 |= |q3|, q2 = 0
d) q1 > 0, q2 < 0, q3 = 0
e) |q1 |= |q2|, q3 = 0

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Aprendendo Através de Exercícios

ano passado

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há 3 meses

Para resolver essa questão, precisamos analisar as trajetórias das partículas em um campo magnético. Quando partículas carregadas se movem em um campo magnético, elas experimentam uma força magnética que é perpendicular à sua velocidade e ao campo magnético, resultando em uma trajetória circular. 1. As partículas 1 e 3 têm raios de trajetória iguais, o que indica que a força magnética que atua sobre elas é a mesma. A força magnética é dada por \( F = qvB \), onde \( q \) é a carga, \( v \) é a velocidade e \( B \) é a intensidade do campo magnético. Como as velocidades e o campo magnético são iguais, isso implica que as cargas das partículas 1 e 3 devem ter o mesmo módulo: \( |q_1| = |q_3| \). 2. A partícula 2, que descreve uma trajetória diferente, deve ter uma carga diferente. Como não sabemos a direção da força magnética sobre a partícula 2, não podemos afirmar se sua carga é positiva ou negativa, mas sabemos que sua carga não é zero, pois ela também se move em um campo magnético. Analisando as alternativas: a) |q1| > |q2| > |q3| - Não é possível, pois sabemos que |q1| = |q3|. b) q1 > 0, q2 > 0, q3 < 0 - Não podemos afirmar que q3 é negativo. c) |q1| = |q3|, q2 = 0 - Não pode ser, pois a partícula 2 está se movendo em um campo magnético. d) q1 > 0, q2 < 0, q3 = 0 - Não pode ser, pois |q1| = |q3| e ambas têm carga. e) |q1| = |q2|, q3 = 0 - Não pode ser, pois |q3| não é zero. A única alternativa que se alinha com as informações que temos é a) |q1| = |q3|, mas não podemos afirmar nada sobre q2. Portanto, a resposta correta é a c) |q1| = |q3|, q2 = 0, pois é a única que se aproxima da verdade, mesmo que não possamos afirmar que q2 é zero, mas sim que não temos informações suficientes sobre ela.

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ano passado

Analisando a situação descrita, onde partículas com massas e velocidades iguais penetram em uma região com campo magnético uniforme, é importante considerar os princípios da força magnética atuando sobre partículas carregadas em movimento. Dado que as trajetórias 1 e 3 possuem raios iguais, isso indica que as partículas 1 e 3 possuem a mesma relação entre a carga elétrica e a massa em relação à partícula 2. Além disso, as velocidades das partículas são perpendiculares ao campo magnético, o que influencia a direção da força magnética que atua sobre elas. Analisando as alternativas: a) |q1| > |q2| > |q3| - Não é possível determinar a relação exata entre as cargas das partículas com base nas informações fornecidas. b) q1 > 0, q2 > 0, q3 < 0 - Não é possível determinar os sinais das cargas das partículas com base nas informações fornecidas. c) |q1| = |q3|, q2 = 0 - Esta alternativa é consistente com a informação de que as trajetórias 1 e 3 possuem raios iguais, indicando que as partículas 1 e 3 possuem a mesma relação carga/massa. d) q1 > 0, q2 < 0, q3 = 0 - Não é possível determinar os sinais das cargas das partículas com base nas informações fornecidas. e) |q1| = |q2|, q3 = 0 - Não é possível determinar a relação exata entre as cargas das partículas com base nas informações fornecidas. Assim, a alternativa correta é: c) |q1| = |q3|, q2 = 0.

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