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Um feixe de prótons (q=1,6.10-19 C) se move a 2,5.103 m/s num campo magnético uniforme, com módulo igual a 3,5 T, orientado ao longo do eixo positivo 0z. A velocidade de cada próton está contida no plano xz, formando um ângulo de 45° com o eixo +0z.
O módulo, direção e sentido da força que atua sobre o próton é:
A A força está no sentido negativo de 0y, com módulo igual a 9,9.10-16 N;
B A força está no sentido positivo de 0y, com módulo igual a 7,6.10-14 N;
C A força está no sentido negativo de 0y, com módulo igual a 7,6.10-14 N;
D A força está no sentido positivo de 0y, com módulo igual a 9,9.10-16 N.
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Aprendendo com Desafios

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para determinar o módulo, direção e sentido da força que atua sobre um próton em um campo magnético, utilizamos a fórmula da força magnética: \[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) \] onde: - \( F \) é a força magnética, - \( q \) é a carga do próton (\( 1,6 \times 10^{-19} \, C \)), - \( v \) é a velocidade do próton (\( 2,5 \times 10^{3} \, m/s \)), - \( B \) é o módulo do campo magnético (\( 3,5 \, T \)), - \( \theta \) é o ângulo entre a velocidade e o campo magnético (neste caso, \( 45° \)). Calculando o módulo da força: 1. Substituindo os valores: \[ F = (1,6 \times 10^{-19}) \cdot (2,5 \times 10^{3}) \cdot (3,5) \cdot \sin(45°) \] 2. Calculando \(\sin(45°)\): \(\sin(45°) = \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 0,707\) 3. Calculando: \[ F = (1,6 \times 10^{-19}) \cdot (2,5 \times 10^{3}) \cdot (3,5) \cdot 0,707 \] \[ F \approx (1,6 \times 2,5 \times 3,5 \times 0,707) \times 10^{-19 + 3} \approx 7,6 \times 10^{-14} \, N \] Agora, para determinar a direção e o sentido da força, utilizamos a regra da mão direita. O campo magnético está ao longo do eixo \( +z \) e a velocidade forma um ângulo de \( 45° \) com o eixo \( +z \). A força resultante estará no sentido do eixo \( y \). Como a força é perpendicular à direção do movimento e ao campo magnético, e usando a regra da mão direita, a força atuará no sentido negativo do eixo \( y \). Portanto, a resposta correta é: C) A força está no sentido negativo de \( 0y \), com módulo igual a \( 7,6 \times 10^{-14} \, N \).

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Analise as seguintes afirmações sobre conceitos de eletrostática:
Assinale a alternativa que envolve todas as afirmações verdadeiras:
I. A carga elétrica total de um sistema eletricamente isolado é constante, isto é, se conserva;
II. Um objeto neutro, ao perder elétrons, fica eletrizado positivamente;
III. Um corpo neutro não possui cargas elétricas;
IV. A carga elétrica total de um corpo é sempre um múltiplo da carga elétrica elementar.
A Somente a I é verdadeira;
B Somente a I e II são verdadeiras;
C Somente a I, II e IV são verdadeiras;
D Somente a I, II e III são verdadeiras.

A figura mostra duas cargas elétricas positiva (situação I) e uma carga positiva e outra negativa (situação II), sendo todas de mesmo valor numérico. As distâncias entre as duas cargas, em cada situação, são iguais. As duas situações são independentes uma da outra.
Em relação as forças elétricas envolvendo as duas cargas na situação I e na situação II, assinale a alternativa correta:
A As duas forças elétricas entre as duas cargas na situação II têm a mesma direção mas sentidos opostos;
B As duas forças elétricas entre as cargas positivas em I têm a mesma direção e sentido;
C As forças elétricas entre as duas cargas, na situação I, têm valores maiores que as forças entre a carga positiva e a negativa, na situação II;
D A força elétrica que a carga positiva faz na carga negativa é maior que a força elétrica que a carga negativa faz na positiva, como mostra a situação II.

Seja uma carga Q (positiva) geradora do campo elétrico e q0 uma carga de teste colocada num ponto P a uma distância r da carga Q.
A partir desta situação, podemos afirmar que:
A O vetor campo elétrico no ponto P depende do sinal de q0;
B O módulo do vetor campo elétrico em P será tanto maior quanto maior for a carga q0;
C O vetor campo elétrico em P é independente da carga de prova q0;
D A força elétrica em P será constante, qualquer que seja o valor de q0.

Considere um sistema formado por duas partículas carregadas dispostas horizontalmente e no vácuo, conforme apresentado na figura. A distância r entre as partículas é igual a 0,1 m e suas respectivas cargas elétricas são q1=3 nC e q2=5 nC. Uma terceira partícula q3=2 nC é adicionada ao sistema e colocada na posição intermediária entre as outras duas cargas (exatamente no ponto central entre as cargas q1 e q2).
Determine o módulo, a direção e o sentido da força elétrica total (resultante) sobre a carga q3 e assinale a alternativa correta. Utilize nos cálculos k=8,988x10^9 N.m2/C2.
A FR3=-5,74x10-5 N, direção horizontal e sentido da direita para a esquerda;
B FR3=+1,44x10-5 N, direção horizontal e sentido da esquerda para a direita;
C FR3=+5,74x10-5 N, direção horizontal e sentido da esquerda para a direita;
D FR3=-1,44x10-5 N, direção horizontal e sentido da direita para a esquerda.

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