Questão 25
FUVEST 2016
(FUVEST - 2016 - 1ª FASE) Os centros de quatro esferas idênticas, I, II, III e IV, com distribuições uniformes de carga, formam um quadrado. Um feixe de elétrons penetra na região delimitada por esse quadrado, pelo ponto equidistante dos centros das esferas III e IV, com velocidade inicial na direção perpendicular à reta que une os centros de III e IV, conforme representado na figura.
A trajetória dos elétrons será retilínea, na direção de , e eles serão acelerados com velocidade crescente dentro da região plana delimitada pelo quadrado, se as esferas I, II, III e IV estiverem, respectivamente, eletrizadas com cargas
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+Q, -Q, -Q, +Q
+2Q, -Q, +Q, -2Q
+Q, +Q, -Q, -Q
-Q, -Q, +Q, +Q
+Q, +2Q, -2Q, -Q
Gabarito:
+Q, +Q, -Q, -Q
Resolução:
Para que o elétron não sofra desvio nem para a esquerda nem para a direita (movimento retilíneo), as cargas da direita devem ser iguais a da esquerda ou seja QI=QII e QIII=QIV. Além disso a carga precisa ser acelerada para frente ou seja QI e QII devem atrair ao elétron, enquanto QIII e QIV devem repeli-lo, logo QI e QII são positivas e QIII e QIV são negativas: ficando com a seguinte configuração: