Um filtro de velocidades é um dispositivo que utiliza campos elétrico e magnético, uniformes e perpendiculares entre si, para selecionar partículas carregadas com uma determinada velocidade. Considere o esquema apresentado na figura ao lado, em que o vetor campo magnético sai perpendicularmente à folha do papel, enquanto o vetor campo elétrico está contido no plano da folha, apontando de baixo para cima. Um feixe de elétrons é injetado no dispositivo. Somente as partículas com uma determinada velocidade sairão na abertura oposta, sem sofrer desvio, enquanto as demais serão desviadas e colidirão com as paredes internas do aparelho. Considere o módulo do campo elétrico E = 5.000 N/C e o módulo do campo magnético B = 0,02 T.

Assinale a alternativa correta para o módulo da velocidade v das partículas selecionadas pelo dispositivo, em m/s.

Considere que uma partícula com carga elétrica (q) 30µC penetra uma região com campo magnético uniforme (B) de intensidade de 12 T, com velocidade (v) igual a 6.10⁵ m/s.

A figura a seguir representa essa partícula elétrica no campo.

A força magnética, em Newtons, que atua sobre a partícula vale:

Um feixe de partículas carregadas positivamente é lançado com uma velocidade inicial da posição A. Ao entrar, perpendicularmente, na Região 1 o feixe sofre a ação de uma força causada pela presença de um campo, que faz com que realize parte de um movimento circular uniforme até a posição B. Em seguida, ao entrar na Região 2, o feixe é acelerado por um outro campo antes de atingir o ponto C. Cada um dos retângulos tracejados representa uma região onde atua apenas um único campo.

Considerando que do ponto A até o ponto C atuam somente campos elétricos ou magnéticos, assinale a alternativa que indica corretamente o tipo de campo que atua na Região 1 e 2, respectivamente.

Texto 1

    O processo de carregamento sem fios permite recarregar a bateria de um celular sem utilizar cabos para conectá-lo ao carregador. Nesse processo, quando ligamos o carregador na tomada, uma corrente elétrica alternada passa por uma bobina em seu interior, gerando um campo eletromagnético oscilante que produz uma corrente elétrica em outra bobina dentro do próprio celular, deixado próximo ao carregador. Essa corrente alimenta a bateria.

Texto 2

Em um dia de tempestade com ocorrência de raios, é mais seguro aguardar a chuva passar dentro de um veículo do que sair dele. Nesse caso, se esse veículo for atingido por um raio, sua superfície metálica atuará impedindo que cargas elétricas passem para dentro dele, permanecendo em sua superfície externa ou escoando para o solo, protegendo as pessoas em seu interior.

Nos textos 1 e 2 estão descritos exemplos de dois fenômenos conhecidos, respectivamente, como

Nessa situação, como o campo magnético B tem direção perpendicular ao plano xOy, de acordo com ao regra da mão direita, ele aponta no sentido positivo.

O módulo da velocidade v do elétron é inferior a 3,3 × 10⁸ m/s.