Question

Em um ambiente do qual se retirou praticamente todo o ar, as placas de um capacitor estão arranjadas paralelamente e carregadas com cargas de mesma magnitude Q e sinais contrários, produzindo, na região entre as placas, um campo elétrico que pode ser considerado uniforme, com módulo igual a 10^6 V/m. Uma partícula carregada negativamente, com carga de módulo igual a 10^‐9 C, é lançada com velocidade de módulo V0 igual a 100 m/s ao longo da linha que passa exatamente pelo centro da região entre as placas, como mostrado na figura. A distância d entre as placas é igual a 1 mm. Despreze os efeitos gravitacionais. a) Aponte, entre as trajetórias 1 e 2 mostradas na figura, aquela que mais se aproxima do movimento da partícula na região entre as placas. b) Sabendo que a massa da partícula é igual a 10 µg, determine a que distância horizontal x a partícula atingirá uma das placas, supondo que elas sejam suficientemente longas. c) Quais seriam o sentido e o módulo de um eventual campo magnético a ser aplicado na região entre as placas, perpendicularmente ao plano da página, para que a partícula, em vez de seguir uma trajetória curva, permaneça movendose na mesma direção e no mesmo sentido com que foi lançada?

#FUVEST

Answer 1

Em um ambiente se retirou praticamente todo o ar e colocou-se placas de um capacitor arranjada conforme a figura.

A) a carga em questão é negativa, a partícula descreverá a trajetória 1. Desconsidera-se também a ação da força peso.

B) A aceleração vertical será:

Fr = m .a

Fel = m . a

ay = q . E / m

ay = 10^5 [m/s²]

Pela equação do espaço num M.R.U.V:

S = s0 + v0.t + a.t²/2

t² = 10-8

t = 10^-4 [s]

Como o deslocamento horizontal é uniforme:

Sx = vx . t

Sx = 1 [cm]

C) utiliza-se aqui a regra da mão direita para calcular uma posição entre a Fmag = Fel

B = E / v = 10^6 = 10^4 [T]