Física III ⇒ Campo Magnético e Elétrico Tópico resolvido

[sabrinarocha]

Um elétron penetra numa região entre duas placas planas e paralelas pela fenda [tex3]F_1[/tex3] e a atravessa segundo a direção tracejada mostrada na figura, saindo pela fenda [tex3]F_2[/tex3], sem sofrer desvio.

eletro.png (7.24 KiB) Exibido 4636 vezes

Durante a travessia, o elétron fica sujeito a um campo de indução magnética [tex3]\vec{B}[/tex3] e a um campo elétrico [tex3]\vec{E}[/tex3], ambos uniformes. Considerando o sistema de referência [tex3]xyz[/tex3], e sabendo que as placas são paralelas ao plano [tex3]xz[/tex3], isso será possível se:

a) [tex3]\vec{B}[/tex3] tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo [tex3]x[/tex3], e [tex3]\vec{E}[/tex3] tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo [tex3]z[/tex3].

b) [tex3]\vec{B}[/tex3] tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo [tex3]z[/tex3], e [tex3]\vec{E}[/tex3] tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo [tex3]y[/tex3].

c) [tex3]\vec{B}[/tex3] tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo [tex3]y[/tex3], e [tex3]\vec{E}[/tex3] tiver a mesma direção e o sentido oposto ao do eixo [tex3]z[/tex3].

d) [tex3]\vec{B}[/tex3] e [tex3]\vec{E}[/tex3] tiverem a mesma direção e o mesmo sentido do eixo [tex3]z[/tex3].

e) [tex3]\vec{B}[/tex3] e [tex3]\vec{E}[/tex3] tiverem a mesma direção e o mesmo sentido do eixo [tex3]x[/tex3].

[gabrielbpf]

Olá.

Para que o elétron não sofra desvio, é necessário que não aja nenhuma força resultante que o acelere numa direção que não seja a mesma que a de seu movimento. Como há mais de uma configuração possível para esta situação, será necessário que leiamos os quesitos um a um.

A) Se existisse um campo elétrico no eixo [tex3]0z[/tex3], haveria por consequência uma força neste eixo, com sentido oposto ao campo. Dessa forma, a força estaria apontando para baixo. Pela regra da mão esquerda, se o campo magnético tivesse mesma direção e sentido do eixo [tex3]0x[/tex3], haveria uma força no eixo [tex3]0z[/tex3] orientada para cima. Para o caso [tex3]\vec{F}_m=-\vec{F}_e[/tex3], teremos uma resultante nula e um MRU. Esta então é a alternativa correta.

B) Se existisse um campo magnético numa direção perpendicular à velocidade do elétron, haveria uma força radial que colocaria a carga numa trajetória curvilínea. O campo elétrico proposto neste quesito apenas influenciaria o módulo da velocidade do elétron.

C) O campo magnético quando paralelo à velocidade duma carga, não exerce influência sobre ela. O elétrico, por sua vez, num eixo perpendicular, originará uma componente nova da velocidade, o que desviará a carga.

D) Um campo magnético no eixo [tex3]0z[/tex3], causará um desvio do elétron para dentro da tela do computador, neste caso. Já o elétrico, neste mesmo eixo, causará um desvio para baixo.

E) O magnético, neste caso, causará um desvio para cima e o elétrico, para dentro da tela do computador.

Desculpe demorar tanto tempo para obter uma resposta.
Abraços.