Uma partícula de massa M e carga elétrica negativa -Q é lançada, no vácuo, com velocidade v=100m/s, paralela ás placas de um capacitor plano com o ilustrado na fígura abaixo.
Desprezando-se os efeitos de borda e a ação da força gravitacional, faça o que se pede:
(a) Ilustre, na figura acima, a trajetória da partícula, após entrar na região entre as placas.
(b) Qual deve ser a direção e o sentido de um campo magnético, aplicado na região entre as placas, para que a partícula siga uma trajetória retilínea. Utilize na sua resposta o sistema de eixos mostrado na figura.
(c) Sabendo que o módulo do campo elétrico na região entre as duas placas é E=5N/C,
calcule o módulo do campo magnético necessário para que a trajetória seja retilínea.
Por favor alguém pode me dar uma dica de como resolver?
Física III ⇒ Mecânica + Eletrostática
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Mecânica + Eletrostática
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Re: Mecânica + Eletrostática
A) Se existe um campo elétrico entre as cargas (não há um elemento isolante entre elas) então podemos concluir que se as cargas são iguais (-q) e (+q), o campo elétrico resultante entre as cargas será nulo. Assim, teremos que a particula se ovelrá livremente com velocidade constante e igual á 100m/s entre as cargas.
B) Direção: paralela ao eixo de X; Sentido: sentido da velocidade, isto é, valores positivos de x;
C)
B) Direção: paralela ao eixo de X; Sentido: sentido da velocidade, isto é, valores positivos de x;
C)
Última edição: poti (Qua 09 Abr, 2014 12:48). Total de 1 vez.
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17:11
Re: Mecânica + Eletrostática
A) Se existe um campo elétrico entre as cargas (não há um elemento isolante entre elas) então podemos concluir que se as cargas das placas são iguais à -q e +q, obviamente, quando a carga negativa penetrar no campo elétrico, ela sofrerá uma repulsão da placa com carga negativa e sofrerá uma atração da placa com carga positiva conforme imagem anexa:
B) Direção: paralela ao eixo de X; Sentido: sentido da velocidade, isto é, valores positivos de x;
C) Note que, desprezando a ação da gravidade, teremos apenas as forças elétrica e a força magnética.
Se, a força elétrica esta orientada para cima por causa da carga q ser negativa, então, para balancear, precisaremos orientar a força magnética para baixa com igual módulo à fim de proporcionar uma trajetória retilínea á carga. Então, temos que:
[tex3]F_{magnetica}=F_{eletrica}[/tex3]
[tex3]B*|Q|*V*Sen\theta = |Q|*E[/tex3]
Cortando as cargas nos dois membros:
[tex3]B*V*Sen\theta = E[/tex3]
Sendo Theta = 90º, velocidade 100m/s e o campo elétrico = 5N/C
[tex3]B*100*1 = 5[/tex3]
[tex3]B= \frac{5}{100}[/tex3]
[tex3]B= 0,05T[/tex3]
Então segue que o campo magnético necessário para que a trajetória seja retilínea será de 0,05 T.
B) Direção: paralela ao eixo de X; Sentido: sentido da velocidade, isto é, valores positivos de x;
C) Note que, desprezando a ação da gravidade, teremos apenas as forças elétrica e a força magnética.
Se, a força elétrica esta orientada para cima por causa da carga q ser negativa, então, para balancear, precisaremos orientar a força magnética para baixa com igual módulo à fim de proporcionar uma trajetória retilínea á carga. Então, temos que:
[tex3]F_{magnetica}=F_{eletrica}[/tex3]
[tex3]B*|Q|*V*Sen\theta = |Q|*E[/tex3]
Cortando as cargas nos dois membros:
[tex3]B*V*Sen\theta = E[/tex3]
Sendo Theta = 90º, velocidade 100m/s e o campo elétrico = 5N/C
[tex3]B*100*1 = 5[/tex3]
[tex3]B= \frac{5}{100}[/tex3]
[tex3]B= 0,05T[/tex3]
Então segue que o campo magnético necessário para que a trajetória seja retilínea será de 0,05 T.
- Anexos
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Última edição: carcleo (Sex 11 Abr, 2014 17:11). Total de 1 vez.
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