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Fuvest 2020 · Segunda fase · Questão 4 · Discursiva

Física · Campo elétrico, Superposição de campos, Campo elétrico uniforme

Em um ambiente do qual se retirou praticamente todo o ar, as placas de um capacitor estão arranjadas paralelamente e carregadas com cargas de mesma magnitude Q e sinais contrários, produzindo, na região entre as placas, um campo elétrico que pode ser considerado uniforme, com módulo igual a 10610^6 V/m. Uma partícula carregada negativamente, com carga de

módulo igual a  10−910^{-9} ºC, é lançada com velocidade de módulo V0V_{0} igual a 100 m/s ao longo da linha que passa exatamente pelo centro da região entre as placas, como mostrado na figura. A distância d entre as placas é igual a 1 mm. Despreze os efeitos gravitacionais.

  1. Aponte, entre as trajetórias 1 e 2 mostradas na figura, aquela que mais se aproxima do movimento da partícula na região entre as placas.
  2. Sabendo que a massa da partícula é igual a 10 μ\mug, determine a que distância horizontal x a partícula atingirá uma das placas, supondo que elas sejam suficientemente longas.
  3. Quais seriam o sentido e o módulo de um eventual campo magnético a ser aplicado na região entre as placas, perpendicularmente ao plano da página, para que a partícula, em vez de seguir uma trajetória curva, permaneça movendo- se na mesma direção e no mesmo sentido com que foi lançada?

Resposta