Em que direção e sentido atua a força magnética sobre um elétron que se move no sentido positivo do eixo
, em presença de um campo magnético orientado segundo o sentido positivo do eixo
?
e) Pode ser explicado, mas não corresponde a nenhuma das alternativas anteriores.
e) Pode ser explicado, mas não corresponde a nenhuma das alternativas anteriores.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão está perguntando em que direção e sentido atua a força magnética sobre um elétron que está se movendo na direção positiva do eixo
e está dentro de um campo magnético orientado na direção positiva do eixo
. Para resolver isso, vamos usar o conceito de força de Lorentz, que é fundamental na matéria de eletromagnetismo.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar a fórmula da força magnética sobre uma carga em movimento, que é dada por:
Aqui,
é a força,
é a carga do elétron,
é a velocidade do elétron, e
é o campo magnético.
Passo 3
Vamos identificar cada parte:
- A carga do elétron
é negativa, então . - A velocidade
está na direção positiva do eixo , então . - O campo magnético
está na direção positiva do eixo , então .
Passo 4
Agora, vamos calcular o produto vetorial
:
Sabemos que
, então:
Passo 5
Substituindo de volta na fórmula da força:
Isso significa que a força está na direção positiva do eixo
.
Passo 6
Então, a força magnética sobre o elétron está atuando na direção positiva do eixo
. O sentido é positivo porque, apesar da carga ser negativa, o produto dos sinais na equação resultou em uma força na direção
.
Resposta
A força magnética atua na direção positiva do eixo
.