O princípio de funcionamento de um guindaste consiste em utilizar a força magnética produzida sobre um fio imerso num campo magnético quando passa uma corrente elétrica pelo fio. Na figura abaixo, o circuito quadrado de lado Lestá situado num plano vertical. Esse circuito possui uma fonte ideal de fem com valor ε que é responsável pela circulação de uma corrente elétrica de intensidade constante I. Os condutores de cada lado possuem resistência R, e a massa do circuito quadrado com a fonte de fem vale M. Na região retangular sombreada, há um campo magnético B orientado horizontalmente, de modo que sua direção é perpendicular ao plano da figura. O módulo de B é constante nessa região. Parte do circuito quadrado está situado no interior desse campo magnético e ficará sujeito, portanto, a uma força magnética. A aceleração da gravidade no local vale g.
Considere que o circuito está em equilíbrio estático na posição mostrada na figura. Com base nisso:
a) Indique, na figura, o sentido convencional de circulação da corrente elétrica I no circuito e o sentido do campo magnético Br (se é para fora ou para dentro do plano da figura).
b) Determine uma equação para a corrente I que passa pelo circuito, em função de R e ε.
c) Obtenha uma equação para εem função das variáveis fornecidas, para que o circuito fique em equilíbrio estático na posição mostrada na figura.