Questão 3:

Para que o elétron descreva uma órbita semicircular, é necessário que haja uma força magnética agindo sobre ele. A força magnética é dada por:

$$F = q \cdot v \cdot B$$

Onde:

• $F$ é a força centrípeta necessária para manter o elétron em movimento circular.
• $q$ é a carga do elétron ($q = -1,6 \times 10^{-19} \, C$).
• $v$ é a velocidade do elétron ($v_0 = 2,0 \times 10^6 \, m/s$).
• $B$ é o campo magnético.

A força centrípeta também pode ser expressa como:

$$F = \frac{m \cdot v^2}{r}$$

Igualando as duas expressões para a força, temos:

$$q \cdot v \cdot B = \frac{m \cdot v^2}{r}$$

Resolvendo para $B$:

$$B = \frac{m \cdot v}{q \cdot r}$$

Substituindo os valores:

• $m$ é a massa do elétron ($m = 9,11 \times 10^{-31} \, kg$).
• $r = 0,1 \, m$.

$$B = \frac{9,11 \times 10^{-31} \cdot 2,0 \times 10^6}{1,6 \times 10^{-19} \cdot 0,1}$$

Calculando:

$$B \approx 1,14 \times 10^{-4} \, T$$

O sentido do campo magnético deve ser perpendicular ao plano da órbita e pode ser determinado pela regra da mão direita. Como a carga do elétron é negativa, o campo magnético deve apontar para dentro do papel (ou tela) para que o movimento seja no sentido indicado.

Questão 4:

Quando o ímã se move ao longo do eixo que passa pelo centro das espiras, ele altera o fluxo magnético através das espiras, induzindo uma corrente de acordo com a Lei de Faraday.

• Na espira 1, à medida que o ímã se aproxima, o fluxo magnético através da espira aumenta, induzindo uma corrente no sentido horário (vista do observador).
• Na espira 2, à medida que o ímã se afasta, o fluxo magnético através da espira diminui, induzindo uma corrente no sentido anti-horário (vista do observador).

Portanto, haverá corrente induzida nas duas espiras, mas em sentidos opostos.