O que é o efeito termiônico?

É a emissão de elétrons por um material aquecido, devido à energia térmica superar a barreira de potencial do material.

Como cargas negativas se comportam em um campo elétrico?

Elas sofrem força no sentido oposto ao vetor campo elétrico.

Qual é a função do campo elétrico em tubos de imagem?

Desviar e direcionar o feixe de elétrons para pontos específicos da tela.

Por que a tela do tubo emite luz ao ser atingida por elétrons?

Porque é recoberta por material fluorescente, que emite luz ao receber energia dos elétrons.

Qual a relação entre direção do campo elétrico e força sobre elétrons?

A força sobre o elétron é sempre no sentido oposto ao campo elétrico.

O que aconteceria se o feixe de elétrons não passasse por campo elétrico?

Ele seguiria em linha reta, atingindo o ponto central da tela.

Como se calcula a força elétrica sobre uma carga q em campo E?

Pela fórmula $\vec{F} = q \cdot \vec{E}$, sendo q negativa para elétrons.

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Questão 113 — A Figura 1 apresenta o esquema de um tubo de imagem em que um filamento, na posição A, libera elétrons por efeito termiônico. Esses elétrons formam u…

ENEM 2025 Questão 113

Difícil

A Figura 1 apresenta o esquema de um tubo de imagem em que um filamento, na posição A, libera elétrons por efeito termiônico. Esses elétrons formam um feixe estreito, que é acelerado por campos elétricos em direção à parte interna da tela. Nesse caminho, o feixe de elétrons passa por outro campo elétrico, na região B, atingindo, em seguida, a parte interna da tela do tubo, a qual é recoberta por um material que emite luz ao receber o impacto dos elétrons.

Carregando imagem...

Na Figura 2, a carga negativa representa o feixe de elétrons que é acelerado e, posteriormente, atinge um ponto da tela. O campo elétrico na região B apresenta a seguinte configuração:

Carregando imagem...

Grupo de Reelaboração do Ensino de Física. Física 3: eletromagnetismo. São Paulo: Edusp, 2000 (adaptado).

Nessa situação, qual ponto da tela será atingido pelo feixe de elétrons?

Resolução

Resposta correta: Letra B — 2

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A questão aborda o funcionamento de um tubo de imagem, dispositivo clássico de física que utiliza o efeito termiônico para liberar elétrons, os quais são acelerados e desviados por campos elétricos até atingirem uma tela fluorescente. O conceito central é o comportamento de cargas elétricas (elétrons) em campos elétricos: elétrons, por serem negativos, sofrem força na direção oposta ao campo elétrico. O raciocínio envolve identificar, a partir do esquema do campo elétrico na região B, para qual lado o feixe de elétrons será desviado. Como o campo elétrico aponta de uma placa positiva para uma negativa, a força sobre os elétrons será no sentido oposto ao campo. Assim, o feixe será desviado em direção ao ponto 2 da tela, que corresponde à alternativa B.

Comentários por alternativa

A 1

A alternativa A está incorreta porque representa um ponto que seria atingido caso o feixe de elétrons não sofresse desvio ou fosse desviado para o lado oposto ao previsto pelo campo elétrico.
B 2

A alternativa B está correta, pois, devido ao campo elétrico na região B, os elétrons (carga negativa) são desviados no sentido oposto ao campo, atingindo o ponto 2 da tela, conforme a direção da força elétrica resultante.
C 3

A alternativa C está errada porque corresponde a uma trajetória que só ocorreria se o campo elétrico não existisse ou se o feixe não sofresse desvio algum.
D 4

A alternativa D está incorreta, pois representa um desvio para o lado oposto ao que a força elétrica realmente provoca sobre os elétrons.
E 5

A alternativa E está errada porque indica um ponto ainda mais distante do correto, mostrando um entendimento equivocado da direção da força sobre cargas negativas em campos elétricos.

Flashcards

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1. O que é o efeito termiônico?: É a emissão de elétrons por um material aquecido, devido à energia térmica superar a barreira de potencial do material.
2. Como cargas negativas se comportam em um campo elétrico?: Elas sofrem força no sentido oposto ao vetor campo elétrico.
3. Qual é a função do campo elétrico em tubos de imagem?: Desviar e direcionar o feixe de elétrons para pontos específicos da tela.
4. Por que a tela do tubo emite luz ao ser atingida por elétrons?: Porque é recoberta por material fluorescente, que emite luz ao receber energia dos elétrons.
5. Qual a relação entre direção do campo elétrico e força sobre elétrons?: A força sobre o elétron é sempre no sentido oposto ao campo elétrico.
6. O que aconteceria se o feixe de elétrons não passasse por campo elétrico?: Ele seguiria em linha reta, atingindo o ponto central da tela.
7. Como se calcula a força elétrica sobre uma carga q em campo E?: Pela fórmula $\vec{F} = q \cdot \vec{E}$, sendo q negativa para elétrons.

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