FISICA 12º ANO AC ÇÃ O DE CA MP OS MA GN GNÉ É T IC OS SO SOBR BR E C AR GA S EM MO MOV V IM IME E N TO E C O RR EN TE S
1.
Classifique as afirmações seguintes como verdadeiras ou falsas.
A - Quando uma carga eléctrica com a velocidade
v
atravessa um campo magnético uniforme
fica sujeita a uma força magnética F m perpendicular ao plano que contém
v
v
,
e B .
B - A força magnética que actua sobre uma carga eléctrica que se desloca com velocidade campo magnético uniforme B é perpendicular ao plano definido por
B
v
num
e B.
C - O valor da força magnética que actua sobre uma carga eléctrica, q, é directamente proporcional ao módulo da carga e do campo magnético, B, e inversamente proporcional à velocidade da partícula. D - Se sobre uma carga eléctrica q situada num campo magnético uniforme B não actuar a força magnética, é porque a carga se desloca obrigatoriamente na mesma direcção e no mesmo sentido de B . E - Uma partícula com a carga q atravessa uma região do espaço onde existe um campo eléctrico
E e
um campo magnético B, ambos uniformes. Para que a trajectória da partícula não seja
desviada, os valores de
v
, Be
E devem
verificar a relação: v = E/B.
F - No espectrómetro de massa, os raios das trajectórias descritas pelos iões dos isótopos com a mesma carga eléctrica são directamente proporcionais às respectivas massas. (V- B,E,F; F-A,C,D)
2.
Uma carga q = - 4,0 C desloca-se com velocidade
v
4,0
e x
(m/s) num campo magnético uniforme
B
, de intensidade 0,2
T, com direcção e o sentido indicados na figura. 2.1. Caracterize a força magnética que actua sobre a carga. (R: 1,9e z )
F m
2.2. Se a carga se deslocasse na direcção do eixo dos yy, com o mesmo valor de velocidade, no mesmo campo magnético uniforme, qual seria a força magnética? (R: F m
3.
2,6e z ( N ) )
Um electrão é lançado pelo orifício O de um
anteparo, com velocidade
v
= 6,0x106 e y (m/s),
perpendicular a um campo magnético uniforme 3,0x10-3
B
=
e z (T).
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Determine: 3.1. As características da força magnética que actua sobre o electrão.(-2,9X10 -15 e x (N))
3.2. A que distância do ponto O o electrão embate no anteparo.(2,2x10 -2m)
3.3. O intervalo de tempo que decorre desde o instante em que o electrão penetra no campo magnético até atingir o ponto referido na alínea anterior.(5,8x10 -9s)
3.4. A frequência do movimento. (8,7x10 7 Hz)
4.
Uma partícula com carga +3,0x10-11 C desloca-se com velocidade
região do espaço onde existe um campo magnético
B
v
=2,0x106 e y (m/s), numa
= 2,0x10-2 e x (T) e um campo eléctrico
E =
4,0x103 e z (V/m).
4.1. Num sistema de eixos xyz, represente os vectores referidos no enunciado, assim como a força eléctrica e a força magnética que actuam sobre a partícula.
4.2. Calcule a força electromagnética que actua sobre a partícula.( Fem =-1,1x10-6 e z (N))
4.3. A velocidade com que a partícula devia ser lançada para não ocorrer desvio na sua trajectória.(2,0x105 e y m/s)
5.
O condutor C, de comprimento l=20 cm, é percorrido por uma
corrente eléctrica de 2,0 A. O condutor está situado num campo magnético uniforme de intensidade 3,0x10 -2 T. Determine a força magnética que actua sobre o condutor. (6,0x10-3
e z (N))
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