Uma partícula carregada com carga está se movendo para a direita paralelamente a um fio que conduz uma corrente elétrica também para a direita, como ilustrado na figura.
Se a distância da partícula ao fio é muito menor do que o comprimento do fio, a força experimentada pela partícula é:
, na direção vertical, para baixo.
, na direção vertical, para cima.
, na direção vertical, para cima.
, na direção vertical, para baixo.
, na direção vertical, para baixo.
Passo 1
A partícula será submetida a uma força magnética devido ao campo gerado pelo fio. A força magnética sobre uma partícula é dada por:
Como os vetores e são perpendiculares entre si, o módulo da força magnética será dada por:
A direção e o sentido da força será determinado pela regra da mão direita.
Passo 2
O módulo do campo magnético gerado por um fio a uma distância é dada por:
Assim, a força magnética será:
Reorganizando os termos, temos que:
Isso já seria o suficiente pra acertar a questão, mas vamos ver pra onde essa força está apontando.
Passo 3
Utilizando a regra da mão direita na para determinar o sentido do campo magnético gerado pelo fio na posição onde se encontra a partícula, colocando o polegar no sentido da corrente, temos que o campo magnético está saindo do plano da página.
Beleza, agora olhando para a fórmula da força magnética:
O sentido do vetor resultante do produto vetorial é dado pela regra da mão direita, onde o dedo indicador está no sentido do vetor velocidade, e o dedo médio está na direção do campo magnético. Assim, o resultado do produto vetorial aponta para baixo.
No entanto, como a carga em questão é negativa, o sentido da força será o inverso do sentido do produto vetorial.
Finalmente, a força estará apontando para cima.
A resposta certa é a letra .
Resposta
, na direção vertical, para cima.