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Uma forma de separar diferentes paŕtulas carregadas é acelerá-las, utilizando placas que possuem diferença de potencial elétrico (V), de modo que adquiram movimento rétilíneo para, em seguida, lançá-las em uma região onde atua campo magné́co uniforme. Se o campo magné́co atuar em direção perpendicular à velocidade das paŕtulas, elas passam a descrever trajetórias circulares e, dependendo de suas características, com raios de curvaturas diferentes. A figura ilustra o esquema de um possível equipamento que possui funcionamento similar ao descrito. Nesse esquema, dois pólos diferentes de paŕtulas são aceleradas a partir do repouso do ponto A, descrevem inicialmente uma trajetória rétilínea comum e, em seguida, na região do campo magné́co, trajetórias circulares distintas. Considerando-se a situação descrita e representada na figura, é correto afirmar que:

a) ambas as paŕtulas gastam o mesmo tempo para descrever a trajetória circular.
b) ambas as paŕtulas possuem carga elétrica negativa.
c) a paŕtula que possui maior carga possui trajetória com maior raio de curvatura.
d) a paŕtula que possui maior relação massa/carga possui menor raio de curvatura.
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Questões para Estudantes

ano passado

Respostas

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ano passado

Vamos analisar cada uma das alternativas com base no que sabemos sobre partículas carregadas em um campo magnético. a) Ambas as partículas gastam o mesmo tempo para descrever a trajetória circular. - Isso não é necessariamente verdade, pois o tempo que uma partícula leva para completar uma volta depende de sua velocidade e do raio da trajetória, que podem ser diferentes. b) Ambas as partículas possuem carga elétrica negativa. - Não temos informações suficientes para afirmar isso. As partículas podem ter cargas diferentes. c) A partícula que possui maior carga possui trajetória com maior raio de curvatura. - Isso é verdade, pois uma partícula com maior carga, mantendo a mesma velocidade, experimentará uma força magnética maior, resultando em um raio de curvatura maior. d) A partícula que possui maior relação massa/carga possui menor raio de curvatura. - Isso também é verdade, pois uma maior relação massa/carga significa que a partícula é menos afetada pela força magnética, resultando em um raio de curvatura maior, não menor. Portanto, a alternativa correta é: c) a partícula que possui maior carga possui trajetória com maior raio de curvatura.

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