Questão 22 IME 2025 · CFG 2024/2025 · 1ª fase: Magnetismo e eletromagnetismo

Na figura, é apresentado um canhão oscilando preso ao teto por duas molas e disparando continuamente elétrons numa região sujeita a um campo magnético constante.

Dados:

• constante elástica de cada mola: \(k\);
• amplitude de oscilação do canhão / par de molas: \(A\);
• direção de oscilação do canhão / par de molas: \(y\);
• vetor campo magnético: \((-B, 0, 0)\);
• velocidade relativa de disparo dos elétrons em relação ao canhão: \((-v, 0, 0)\);
• massa do elétron: \(m\);
• massa do canhão: \(M\);
• carga do elétron: \(-e\).

Observações:

• o canhão oscila no plano \(xy\);
• a velocidade inicial de um elétron disparado é obtida ao se somarem vetorialmente os efeitos da oscilação e do canhão parado;
• despreze o efeito gravitacional no movimento dos elétrons;
• \(m \ll M\);
• despreze as interações elétricas entre os elétrons.