Ensino Médio - Unidade Parque Atheneu Professor (a): Aluno (a): Pedro Paulo S. Arrais Série: 2ª Data: ____/ ____/ 2016. LISTA DE FÍSICA I Orientações: - A lista deverá ser respondida na própria folha impressa ou em folha de papel almaço. - Caso seja respondida em folha de papel almaço deverá conter cabeçalho completo (Data, nome, disciplina, nome do professor e série). - As listas que não forem realizadas conforme orientações serão desconsideradas. 1) Atualmente sabemos que o átomo é composto por várias partículas e que as propriedades magnéticas são características físicas de certos materiais. Suponha que uma partícula de massa 4 mg e carga elétrica penetre num campo magnético uniforme B, de valor igual a, com uma velocidade de 54 km/h, conforme indicado na figura. Considerando que a partícula não abandona a região onde existe o campo: a) Determine a forma da trajetória descrita pela partícula. Justifique sua resposta. b) Calcule o valor do raio R da trajetória descrita pela partícula. 2) Uma partícula carregada negativamente com carga de módulo igual a 1,610 19C, movendo-se com velocidade de módulo 1,0107m/s, penetra em uma região na qual atua um campo magnético uniforme, de intensidade igual a 1,510 3T, conforme a figura. Sabendo-se que a partícula descreve uma trajetória circular de raio igual a 4,0cm, calcule a sua massa, desprezando a ação gravitacional. 3) Um feixe de elétrons, em movimento uniforme, atravessa uma região que possuí um campo elétrico e um campo magnético. Sabendo-se que o feixe não sofre desvio em sua trajetória retilínea e que a força gravitacional é desprezível, determine uma expressão para a velocidade do feixe em função do campo elétrico e do campo magnético. Unid. Parque Atheneu (62) 3273 – 0040 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected] 4) Qual é a velocidade de um feixe de prótons que não sofre deflexão sob a influência combinada de um campo elétrico de intensidade 3,40 x 104 N/m e um campo magnético de 1,70 x 10-3 T, ambos perpendiculares entre si e à direção de propagação do feixe? Qual é o raio da órbita descrita pelos prótons quando o campo elétrico cessa? Dados: qpróton = 1,60 x 10-19 C; mpróton = 1,70 x 10-27 kg. 5) Submetida à ação de um campo magnético, B , uniforme, uma partícula , constituída por dois prótons e dois nêutrons descreve, no vácuo, uma trajetória circular de raio 4,0 cm, no plano horizontal xOy. A partícula tem movimento uniforme e gasta 1,0 × 10–3 s para descrever 10 voltas completas. Determine o módulo: a) da força magnética que atua sobre a partícula quando esta passa pelo ponto P, movendo-se em sentido anti-horário; b) do vetor campo magnético B 6) Uma partícula de massa desconhecida e carga elétrica q = 5,0 x 1016 C é acelerada a partir do repouso por uma diferença de potencial V 1,6V , indo do ponto P1 até o ponto P2, distantes 2 m um do outro, conforme figura abaixo. O tempo gasto pela partícula no percurso P1P2 é de 2 x 104 s. Após atingir o ponto P2, a partícula penetra em uma região que contém um campo magnético orientado perpendicularmente à sua trajetória, como mostra a figura acima. Nessa região, a partícula descreve uma trajetória circular de raio R = 8 x 102 m. Com base nessas informações, determine: a) o trabalho realizado pelo campo elétrico sobre a partícula no trecho P1P2 b) a intensidade da força magnética sobre a partícula durante a sua trajetória circular c) a massa da partícula 7) Um próton (carga q e massa m) penetra em uma região do espaço, na qual existe um campo magnético uniforme B, perpendicular à pagina, como indicado na figura. A carga sofre uma aceleração de 2 x 1014 m/s2 perpendicular à sua direção de movimento e descreve uma trajetória curva de 2 m de raio. Encontre: a) a velocidade escalar do próton: b) o valor do campo magnético: Unid. Parque Atheneu (62) 3273 – 0040 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected] 8) Considere um solenóide longo formado por um tubo oco de PVC com um enrolamento de n=103 metro/espiras percorrido por uma corrente i=1,5A, conforme a figura abaixo: a) Esboce um desenho representando as linhas de campo magnético no interior do solenóide. b) Suponha que uma carga q é arremessada para dentro do tubo do solenóide ao longo de seu comprimento, conforme figura. Descreva o que acontece com a carga. c) Calcule a intensidade do campo magnético no interior do tubo do solenóide. 9) Um elétron é lançado com velocidade V numa região do espaço onde há um campo magnético uniforme B , como ilustra a figura. Sendo m a massa do elétron e q sua carga, são dados: m = 9,1 ×1031 kg, q = 1,6 × 1019 C; V = 3,2 × 106 m/s, B = 0,2 T. Considerando que a trajetória descrita pelo elétron em movimento, um círculo de raio R = 9,1 × 106 m, esteja completamente contida na região em que há o campo B , calcule o período e a freqüência do movimento. 10) Uma partícula de massa m e carga q ingressa, com velocidade horizontal de módulo v = 1500km/s, na extremidade superior esquerda da região acinzentada quadrada de lado L = 1mm (ver figura). Nesta região acinzentada existe um campo magnético uniforme, de módulo B = 2T e direção perpendicular à velocidade inicial da partícula e ao plano da página. A partícula deixa a região acinzentada quadrada na extremidade inferior direita. Considere apenas a força magnética atuando na partícula. Quanto vale a razão q/m (em C/kg) dividida por 107? Boa Semana!!! Fique atento(a) ao prazo de devolução das listas!!! Unid. Parque Atheneu (62) 3273 – 0040 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected]