Caiu no vestibular

Carga elétrica em campo magnético e elétrico

(PUC-RJ)
Em uma experiência de física, observa-se que uma carga elétrica puntiforme com carga elétrica q = 2 x 10^-3 C se movimenta com velocidade constante v = 4 m/s, paralela ao eixo y, como ilustra a trajetória tracejada da figura. Sabendo que a região do espaço por onde a carga se movimenta possui campo elétrico E = 2 N/C ao longo do eixo z e campo magnético B ao longo do eixo x, ambos uniformes, também representados na figura, determine:
a) módulo, direção e sentido da força feita pelo campo elétrico sobre a carga q;
b) módulo do campo magnético em N.s/m.C que atua na carga.

Resolução:

a) Como a carga elétrica q é positiva a força elétrica tem a direção e o sentido do vetor campo elétrico E, isto é, tem a direção e o sentido do eixo z. Sua intensidade é dada por:

Fe = q.E = 2 x 10^-3 × 2 N => Fe = 4 x 10^-3 N

b) Como a partícula realiza um movimento retilíneo e uniforme, concluímos que a força magnética tem a mesma direção, a mesma intensidade e sentido oposto ao da força elétrica.

De Fm = Fe, vem: q.v.B = Fe => 2 x 10^-3(C).4(m/s).B = 4 x 10^-3 (N)

B = 0,5 N.s/m.C