Questão do ENEM 2021

Ciências da Natureza · habilidade 20Caderno Azul · Questão 105

Duas esferas carregadas com cargas iguais em módulo e sinais contrários estão ligadas por uma haste rígida isolante na forma de haltere. O sistema se movimenta sob ação da gravidade numa região que tem um campo magnético horizontal uniforme ( $\vec{B}$ ), da esquerda para a direita. A imagem apresenta o sistema visto de cima para baixo, no mesmo sentido da aceleração da gravidade ( $\vec{g}$ ) que atua na região.

Visto de cima, o diagrama esquemático das forças magnéticas que atuam no sistema, no momento inicial em que as cargas penetram na região de campo magnético, está representado em

Alternativa A: gabarito
Justificativa
Esta alternativa está correta. Visto de cima, o campo $\vec{B}$ aponta para a direita e as cargas entram no campo com velocidade no sentido da gravidade, isto é, para dentro da página. A força magnética é $\vec{F} = q\,\vec{v} \times \vec{B}$ . Pela regra da mão direita, com $\vec{v}$ para dentro e $\vec{B}$ para a direita, a força na carga positiva aponta para baixo, e na negativa, de sinal oposto, para cima.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa B:
Justificativa
Esta alternativa está errada. O diagrama mostra as duas forças no mesmo sentido, para baixo. Como as cargas têm sinais contrários e a mesma velocidade, as forças magnéticas têm sentidos opostos. Quem a escolhe ignora o sinal da carga negativa.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa C:
Justificativa
Esta alternativa está errada. O diagrama mostra forças ao longo da haste, uma apontando para a outra. A força magnética é sempre perpendicular ao campo e à velocidade, e o campo é horizontal para a direita, de modo que ela não pode ter essa direção. Quem a escolhe confunde a força magnética com a atração elétrica entre cargas opostas.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa D:
Justificativa
Esta alternativa está errada. O diagrama mostra as duas forças para cima, no mesmo sentido. Cargas de sinais opostos, com a mesma velocidade e no mesmo campo, sofrem forças opostas, e nenhuma delas aponta para cima nessa situação. Quem a escolhe erra o sentido da regra da mão direita e ainda esquece o sinal da carga negativa.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa E:
Justificativa
Esta alternativa está errada. O diagrama mostra forças opostas, mas com os sentidos trocados: carga positiva para cima e negativa para baixo. Isso ocorre quando se toma a velocidade no sentido contrário ao da gravidade ou se aplica a regra da mão esquerda. Com a velocidade para dentro da página, o sentido obtido é o inverso.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria

Código INEP: 59907
Código da prova: 909
Arquivo do PDF: ENEM_2021_P1_CAD_07_DIA_2_AZUL.pdf