Questão 113 do ENEM 2025Ciências da Natureza

ENEM 2025Ciências da Natureza1ª aplicação

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.

Esquema de um tubo de raios catódicos mostrando o filamento A, a região de deflexão B e a tela com pontos numerados de 1 a 5.

Figura 1

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:

Representação de uma carga negativa com vetor velocidade horizontal para a direita entrando em um campo elétrico uniforme com linhas de força verticais para cima.

Figura 2

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?
A
1
2
Resposta correta
C
3
D
4
E
5
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

Entendendo o problema

A questão descreve um tubo de imagem (como o das antigas TVs de tubo): um feixe de elétrons é disparado e, ao passar pela região B, sofre a ação de um campo elétrico que o desvia antes de atingir a tela. Precisamos descobrir para qual ponto o feixe será desviado.

A força sobre uma carga em campo elétrico

A força elétrica F\vec{F} sobre uma carga qq imersa num campo E\vec{E} é: F=qE\vec{F} = q \cdot \vec{E}

O enunciado deixa claro que o feixe é formado por elétrons, que têm carga negativa (q<0q < 0). Quando a carga é negativa, o produto qEq \cdot \vec{E} inverte o sentido: a força elétrica aponta na mesma direção do campo, mas no sentido oposto. É esse o ponto decisivo da questão.

Aplicando à região B

Na Figura 2, o campo elétrico E\vec{E} é vertical e aponta para um dos lados (para cima, no sentido mostrado pelas setas). Como o elétron tem carga negativa, a força que atua sobre ele aponta no sentido contrário ao do campo — ou seja, para o lado oposto ao das setas.

Resultado na tela

O feixe chegava em linha reta, na horizontal, rumo ao centro da tela. Ao atravessar a região B, ele passa a sofrer uma força constante nesse sentido oposto ao campo e, por isso, é desviado nessa direção. O ponto atingido é aquele que, na Figura 1, corresponde ao desvio no sentido oposto ao do campo mostrado — o que resulta no ponto 2.

Portanto, o feixe de elétrons atinge a tela no ponto 2.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2025 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.