Fisica3 (Eletromagnetismo)

200 CAPÍTULO 28
A componente da velocidade
perpendicular ao campo
produz um movimento
circular; a componente
paralela ao campo produz
um movimento para cima.
(a) (b) (e)
Figura 28-11 (a) Uma partícula
carregada se move na presença de um
campo magnético uniforme Ê, com a
velocidade v da partícula fazendo um
ângulo cp com a direção do campo. (b)
A partícula descreve uma trajetória
helicoidal de raio repasso p. (e) Uma
partícula can-egada se move em espiral
ria presença de um campo magnético
não uniforme. (A partícula pode ser
aprisionada, passando a descrever um
movimento de vaivém entre as regiões
em que o campo é mais intenso.)
Observe que nas duas extremidades
a componente horizontal da força
magnética aponta para o centro da
região.
A Fig. 28-1 lc mostra uma partícula carregada que se move em espiral na presença
de um campo magnético não uniforme. O espaçamento menor das linhas
de campo nas extremidades mostra que o campo magnético é mais intenso ne -
sas regiões. Se o campo em uma das extremidades for suficientemente intenso, a
partícula será "refletida" de volta para o centro da região. Quando a partícula é
refletida nas duas extremidades, dizemos que está aprisionada em uma garraf a
magnética.
- TESTE 3
A figura mostra as trajetórias circulares de duas partículas que se movem com a mesma
velocidade na presença de um campo magnético uniforme B dirigido para dentro do
papel. Uma partícula é um próton e a outra é um elétron (que possui uma massa muito
menor). (a) Qual das partículas descreve a circunferência menor? (b) Essa partícula se
move no sentido horário ou no sentido anti-horário?
· Exem pi ó · · · · , · · · ··· ·
Movimento helicoidal de uma partícula carregada em um campo magnético
Um elétron com uma energia cinética de 22,5 eV penetra
em uma região onde existe um campo magnético Ê de
módulo 4,55 X 10- 4 T. O ângulo entre a direção de Ê e a
direção da velocidade v do elétron é 65,5º. Qual é o passo
da trajetória helicoidal do elétron?
IDEIAS-CHAVE
(1) O passo p é a distância que o elétron percorre paralelamente
ao campo magnético Ê durante um período T de
revolução. (2) O período Té dado pela Eq. 28-17, independentemente
do ângulo entreve Ê (contanto que o ângulo
não seja zero, porque nesse caso a trajetória do elétron
não será circular).
Cálculos De acordo com as Eqs. 28-20 e 28-17, temos:
2nm
p = v 11 T = (v cos </>) lqlB . (28-21)
Podemos calcular a velocidade v do elétron a partir da
energia cinética; o resultado é v = 2,81 X 10 6 m/s. Substituindo
esse valor e outros valores conhecidos na Eq. 28-21,
obtemos:
p = (2,81 X 10 6 m/s)(cos 65,5º)
27T(9,11 X 10- 31 kg)
X ~~~~-'---~~~~~-=-~~-
(1,60 X 10- 19 C)(4,55 X 10- 4 T)
= 9,16 cm. (Resposta)