Lista 6 Força Magnética-2023-2

Lista 6 — Força Magnética 1. Uma partícula alfa se move com uma velocidade de módulo 550 m/s em uma região onde existe um campo magnético de módulo 0,045 T. (Uma partícula alfa possui uma carga de +3,2 x 10^-19 C e uma massa de 6,6 x 10^-27 kg. O ângulo entre 52°. Determine: (a) o módulo da força que o campo magnético exerce sobre a partícula e (b) a aceleração da partícula causada por Fm. (c) A velocidade da partícula aumenta, diminui ou permanece constante? 2. Um campo elétrico de 1,50 kV/m e um campo magnético perpendicular de 0,400 T agem sobre um elétron em movimento sem aceleração. Qual é a velocidade do elétron? 3. A partícula alfa, de que é produzida em alguns decaimentos radioativos de núcleos atômicos, é formada por dois prótons e dois nêutrons. A partícula tem uma carga q = +2e e uma massa de 4,00 u, em que é a unidade de massa atômica (1 u = 1,661 x 10^-27 kg). Suponha que uma partícula alfa descreva uma trajetória circular de raio 4,50 cm na presença de um campo magnético uniforme de módulo B = 1,20T. Determine (a) a velocidade da partícula, (b) o período de revolução da partícula, (c) a energia cinética da partícula e (d) a diferença de potencial em que a partícula teria que ser submetida para adquirir a energia cinética calculada no item (c). 4. Um elétron de energia cinética 1,20 keV descreve uma trajetória circular em um plano perpendicular a um campo magnético uniforme. O raio da órbita é 25,0 cm. Determine (a) a velocidade escalar do elétron, (b) o módulo do campo magnético, (c) a frequência de revolução e (d) o período do movimento. 5. Um elétron descreve uma trajetória helicoidal em um campo magnético uniforme de módulo 0,300T. O passo da hélice é 6,00 µm e o módulo da força magnética experimentada pelo elétron é 2,00 x 10^-17N. Qual é a velocidade do elétron? 6. Uma bobina de uma espira, percorrida por uma corrente de 4,00 A, tem a forma de um triângulo retângulo cujos lados medem 50,0, 120 e 130 cm. A bobina é submetida a um campo magnético uniforme de módulo 75,0 mT paralelo à corrente no lado de 130 cm. Determine o módulo da força magnética (a) no lado de 130 cm, (b) no lado de 50,0 cm e (c) no lado de 120 cm. (d) Determine a força total que o campo magnético exerce sobre a espira. 7. A Figura mostra uma bobina retangular de cobre, de 20 espiras, com 10 cm de altura e 5 cm de largura. A bobina, que conduz uma corrente de 0,10 A e dispõe de uma dobradiça em um dos lados verticais, está montada no plano xy, fazendo um ângulo θ = 30 o com a direção de um campo magnético uniforme de módulo 0,50 T. Em termos dos vetores unitários, qual é o torque, em relação à dobradiça, que o campo exerce sobre a bobina?