Questão de Física — Magnetismo — CESPE / CEBRASPE 2026

Movimento de partícula carregada em campo magnético uniforme

O raciocínio abaixo é o método completo de resolução — confira os valores e a orientação dos vetores na imagem original para aplicar os números. Gabarito: letra D (carga positiva e campo de 2 T), conforme o gabarito oficial. A resolução usa a força magnética como resultante centrípeta no movimento circular uniforme: $F_m = qvB = \frac{mv^2}{R}$, e o sinal da carga é determinado pela regra da mão direita (ou de Fleming) aplicada à figura. Como o texto-base e a figura não estão disponíveis, o valor de B e o sinal de q não podem ser verificados numericamente aqui — mas o método é exatamente este. O fenômeno central é o movimento de uma partícula carregada que penetra perpendicularmente a um campo magnético uniforme. A força magnética que age sobre ela é dada por $\vec{F}_m = q\vec{v} \times \vec{B}$, ou seja, é sempre perpendicular à velocidade e ao campo. Por isso, ela não realiza trabalho e não altera o módulo da velocidade — apenas muda sua direção, funcionando como uma força centrípeta. O resultado é um movimento circular uniforme, com raio dado por $R = \frac{mv}{|q|B}$.

Para resolver a questão, o primeiro passo é identificar o raio da trajetória. O enunciado informa que a partícula descreve uma semicircunferência de diâmetro $d = 2{,}0\ \text{m}$, logo o raio é $R = d/2 = 1{,}0\ \text{m}$. Com os dados de massa $m = 6{,}0 \times 10^{-8}\ \text{kg}$, velocidade $v = 1{,}0 \times 10^2\ \text{m/s}$ e carga $|q| = 3{,}0\ \mu\text{C} = 3{,}0 \times 10^{-6}\ \text{C}$, a intensidade do campo é obtida isolando B na relação de equilíbrio entre força magnética e centrípeta:

Substituindo os valores: $B = \frac{6{,}0 \times 10^{-8} \times 1{,}0 \times 10^2}{3{,}0 \times 10^{-6} \times 1{,}0} = \frac{6{,}0 \times 10^{-6}}{3{,}0 \times 10^{-6}} = 2{,}0\ \text{T}$. Portanto, a intensidade do campo é 2 T — esse é o valor que aparece nas alternativas A e D. O sinal da carga é determinado pela regra da mão direita. A força magnética aponta para o centro da trajetória circular. A alternativa correta, segundo o gabarito, é a que afirma carga positiva e campo de 2 T — a letra D. Isso significa que, na figura, a regra da mão direita com carga positiva produz a força centrípeta correta. A pegadinha clássica desta questão é dupla: primeiro, inverter o sinal da carga (positiva × negativa) sem verificar a regra da mão direita na figura; segundo, errar o cálculo do campo por usar o diâmetro no lugar do raio na fórmula. Se o aluno usar $d = 2\ \text{m}$ como raio, obtém $B = 1\ \text{T}$ — exatamente o distrator das alternativas B e E. O raio é sempre metade do diâmetro, e é ele que entra na relação $R = mv/qB$. Guarde o par raio × sinal da carga: é nele que as alternativas se separam. O raio decide o valor numérico do campo (2 T ou 1 T), e a regra da mão direita aplicada à figura decide o sinal (positiva ou negativa).

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma carga negativa e campo de 2 T. O valor do campo está correto (2 T), mas o sinal da carga está trocado: pela regra da mão direita aplicada à figura, a carga é positiva. A banca inverte o sinal para confundir quem não verifica a orientação da força centrípeta.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma carga negativa e campo de 1 T. Aqui há dois erros: o sinal da carga (deveria ser positiva) e o valor do campo. O campo de 1 T surge quando se usa o diâmetro ($d = 2\ \text{m}$) no lugar do raio ($R = 1\ \text{m}$) na fórmula $B = mv/qR$. O raio da semicircunferência é metade do diâmetro.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma carga negativa e campo de 3 T. O valor 3 T não corresponde a nenhum cálculo direto com os dados fornecidos — não há como obtê-lo usando corretamente a fórmula $B = mv/qR$. O sinal da carga também está errado (deveria ser positiva).

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Afirma carga positiva e campo de 2 T. O campo é calculado corretamente com o raio $R = 1\ \text{m}$: $B = \frac{mv}{qR} = \frac{6{,}0 \times 10^{-8} \times 1{,}0 \times 10^2}{3{,}0 \times 10^{-6} \times 1{,}0} = 2\ \text{T}$. O sinal positivo da carga é confirmado pela regra da mão direita aplicada à figura, que produz a força centrípeta apontando para o centro da trajetória.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma carga positiva e campo de 1 T. O sinal da carga está correto (positiva), mas o valor do campo está errado: 1 T resulta de usar o diâmetro como raio. Com o raio correto de 1 m, o campo é 2 T. A regra de ouro para questões de partícula em campo magnético: identifique o raio da trajetória (metade do diâmetro), aplique $B = mv/qR$ e use a regra da mão direita para o sinal da carga. Esses dois passos resolvem a questão inteira. Gabarito: letra D