Questão 87 - UnB - PAS 2022/3

    O espectrômetro de massa é um aparelho que possibilita medir o raio da trajetória circular de uma partícula e associá-lo aos valores conhecidos do campo magnético local, da velocidade da partícula, da sua massa e da sua carga elétrica.

    A figura a seguir representa o esquema de uma partícula de carga positiva, de massa m e carga elétrica q, que possui uma velocidade 𝒗₀ em uma região de vetor indução magnética B constante entrando nesta folha de papel. Nessa situação, a única força que está atuando na partícula é devida ao campo magnético. O módulo da força magnética (𝑭_M) é dado por 𝑭_M= q · v · B · sen(θ), em que 𝒗 representa a velocidade da partícula e 𝜃, o ângulo entre 𝒗 e B. A aceleração 𝒂_c que a partícula sofre é do tipo centrípeta, dada por 𝒂_c=v²/r, em que 𝑟 é o raio da curvatura da trajetória da partícula na região.

    Outro dispositivo interessante na pesquisa de partículas é o seletor de velocidade. Em determinado espaço, criam-se um campo magnético B constante e um campo elétrico E constante, perpendiculares entre si. Quando uma partícula de carga q entra nessa região, com velocidade 𝒗 perpendicular ao campo magnético e ao campo elétrico, ela sofre dois tipos de força: uma devida ao campo elétrico e outra devida ao campo magnético.

Considerando essas informações, assinale a opção correta.

Suponha-se que o vetor campo magnético B esteja voltado para dentro deste papel, que o vetor campo elétrico E esteja voltado para baixo e que a partícula tenha vetor velocidade 𝒗 voltado para a direita, conforme a figura.

 

Nesse caso, a trajetória da partícula será retilínea quando o módulo de sua velocidade for igual a