Um campo magnético uniforme está na direção
positiva. Uma partícula carregada positivamente está se movendo na direção
positiva através do campo. A força resultante na partícula pode ser zerada aplicando um campo elétrico em que direção?
Escolha uma opção:
a. Positivo
b. Negativo
c. Positivo
d. Negativo
e.
positivo
Escolha uma opção:
a. Positivo
b. Negativo
c. Positivo
d. Negativo
e.
Passo 1
Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um campo magnético uniforme na direção positiva do eixo
. Uma partícula com carga positiva está se movendo na direção positiva do eixo
através desse campo. Queremos descobrir em qual direção devemos aplicar um campo elétrico para que a força resultante na partícula seja zero. Vamos precisar usar os conceitos de força magnética e força elétrica em partículas carregadas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que uma partícula carregada em movimento em um campo magnético sofre uma força magnética dada pela fórmula:
Onde:
-
é a carga da partícula, -
é a velocidade da partícula, -
é o campo magnético.
Além disso, se aplicarmos um campo elétrico, a partícula também sofrerá uma força elétrica dada por:
Passo 3
Queremos que a força resultante seja zero, ou seja, que a força elétrica anule a força magnética:
Passo 4
Vamos determinar a direção da força magnética. A partícula está se movendo na direção positiva de
(
) e o campo magnético está na direção positiva de
(
).
Aplicando o produto vetorial:
Portanto, a força magnética está na direção negativa de
.
Passo 5
Para que a força elétrica anule a força magnética, a força elétrica deve estar na direção oposta à força magnética. Já que a força magnética está na direção negativa de
, a força elétrica precisa estar na direção positiva de
.
Usando a relação
e sabendo que
é positivo, o campo elétrico
deve estar na direção positiva de
para que
seja na direção negativa de
.
Resposta
a. Positivo