C - Etapa

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ETAPA
QUESTÃO 13
Uma carga q de massa m é solta do repouso num campo gravitacional g onde também atua um
campo de indução magnética uniforme de intensidade B na horizontal. Assinale a opção que
fornece a altura percorrida pela massa desde o repouso até o ponto mais baixo de sua trajetória,
onde ela fica sujeita a uma aceleração igual e oposta à que tinha no início.
m 2
o
qB
qB
qB
m
m
a) g e
o b) g d
o d) 2g d
n c) 2g e
n e) g
qB
qB
m
m
2
2
2
2
e
2
alternativa C
Como no início a velocidade da carga é nula (v0 = 0) e a força magnética é dada por
Fmag. = q ⋅ v ⋅ B ⋅ senθ, o peso é a única força sobre a carga. Logo, a aceleração inicial vale:
R=m⋅γ&m⋅g=m⋅γ&γ=g
Já no ponto mais baixo da trajetória, a carga possui uma velocidade horizontal v. Como nesse ponto ela deve possuir uma aceleração igual e oposta à inicial, v é dado por:
1
2 $m $g
q $B
Utilizando o teorema da energia cinética, a altura (h) percorrida vale:
Fmag. – P = m ⋅ γ & q ⋅ v ⋅ B ⋅ senθ – m ⋅ g = m ⋅ g & v =
0 0
2
m $ v 2 m $ v0
=
∆E
&
+
=
&
–
c
P
Fmag.
R
2
2
τ
& h = 2g e
τ
m 2
o
qB
τ
m⋅g⋅h=
2
2 $ m$ g
m $ v2
&h=e
o
q$B
2
$
1
&
2$ g