UEA 2014
A figura representa o interior de uma câmara no qual atua um campo magnético uniforme, representado por B. Uma carga elétrica positiva q é lançada dentro desta câmara com velocidade v oblíqua às linhas de campo B e no mesmo plano da figura.
Tomando como referência o plano da figura, a direção e o sentido da força magnética que começa a atuar em q, são, respectivamente:
vertical e para cima.
horizontal e para a direita.
horizontal e para a esquerda.
perpendicular e para fora.
perpendicular e para dentro.
Resolução
Para calcular a força magnética que age sobre uma carga em movimento utilizamos a regra da mão direita aplicada ao produto vetorial
\[\vec F = q\,(\vec v \times \vec B)\]
1. Identificar os vetores no plano da página
• \(\vec v\): seta diagonal para cima e para a esquerda.
• \(\vec B\): linhas verticais apontando para cima.
2. Determinar a direção de \(\vec F\)
Como \(\vec v\) e \(\vec B\) estão ambos no plano da figura, o produto vetorial produzirá um vetor perpendicular a esse plano (para fora ou para dentro da página).
3. Aplicar a regra da mão direita
Coloque o indicador na direção de \(\vec v\) (diagonal para cima-esquerda) e o médio na direção de \(\vec B\) (vertical para cima). O polegar então aponta para dentro da página. Como a carga é positiva, o sentido da força coincide com o polegar.
Portanto a força magnética é perpendicular ao plano da figura e orientada para dentro dele.
Alternativa correta: E
Dicas
Erros Comuns
- Força magnética (ou força de Lorentz): \(\vec F = q\,(\vec v \times \vec B)\). A intensidade vale \(F = qvB\sin\theta\) e o vetor é perpendicular a \(\vec v\) e \(\vec B\).
- Regra da mão direita: indicador em \(\vec v\), médio em \(\vec B\), polegar dá o sentido de \(\vec F\) (para cargas positivas).
- Direção: se \(\vec v\) e \(\vec B\) estão num mesmo plano, \(\vec F\) será perpendicular a esse plano (para dentro ou para fora).
