Um elétron passa por um campo magnético sem ser defletido. Explique o que pode ter acontecido com base na equação da força magnética .

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem um elétron passando por um campo magnético e ele não é desviado. A matéria que vamos usar aqui é a força magnética, especificamente a equação . Para resolver isso, vamos precisar entender como a força magnética atua sobre partículas carregadas em movimento e o que faria essa força ser nula.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a equação da força magnética: . Aqui, é a carga elétrica do elétron, é a velocidade com que ele está se movendo, e é o campo magnético. O símbolo representa o produto vetorial, que nos dá uma força perpendicular tanto à velocidade quanto ao campo magnético.

Passo 3

Para que a força magnética seja zero, ou seja, para que o elétron não seja defletido, pelo menos uma das seguintes condições deve ser verdadeira:
  1. A carga elétrica é zero: Mas aqui sabemos que estamos falando de um elétron, que tem carga negativa, então .
  2. A velocidade é zero: Se o elétron não estivesse se movendo, ele não seria afetado pelo campo magnético. Mas a questão diz que o elétron está passando pelo campo, então .
  3. O campo magnético é zero: Se não há campo magnético presente, obviamente não há força magnética atuando sobre o elétron. Porém, a questão menciona que há um campo magnético.
  4. Os vetores e são paralelos ou antiparalelos: Se a velocidade do elétron estiver na mesma direção do campo magnético (ou na direção oposta), o produto vetorial será zero, fazendo com que .

Resposta

O elétron não foi defletido porque a sua velocidade estava alinhada na mesma direção do campo magnético, ou seja, os vetores e eram paralelos, resultando em uma força magnética nula.

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