Um elétron num tubo de raios catódicos está se movendo paralelamente ao eixo do tubo com velocidade 107 m/s. Aplicando-se um campo de indução magnética de 2T, paralelo ao eixo do tubo, a força magnética que atua sobre o elétron vale:
a) 3,2 x 10-12 N
b) nula
c) 1,6 x 10-12 N
d) 1,6 x 10-26 N
e) 3,2 x 10-26 N

Passo 1

Beleza, temos aqui um elétron se movendo paralelamente ao eixo de um tubo de raios catódicos com uma velocidade de 10^7 m/s. A gente precisa descobrir qual é a força magnética que atua sobre esse elétron quando aplicamos um campo magnético de 2T, também paralelo ao eixo do tubo. Para resolver isso, vamos usar a teoria da força magnética sobre partículas carregadas, que envolve a velocidade do elétron, o campo magnético e a direção desses vetores.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da força magnética ( F) que age sobre uma carga ( q) em movimento. A fórmula é:
F = q , v times B
Aqui, v é a velocidade do elétron e B é o campo magnético. O símbolo times indica o produto vetorial, que depende do ângulo entre os vetores de velocidade e campo magnético.

Passo 3

A magnitude dessa força pode ser calculada por:
F = q , v , B , sin(theta)
Onde:
  • q é a carga do elétron ( -1,6 times 10^-19 C),
  • v é a velocidade ( 10^7 m/s),
  • B é a magnitude do campo magnético (2T),
  • theta é o ângulo entre v e B.

Passo 4

No enunciado, diz que o elétron está se movendo paralelamente ao campo magnético. Isso significa que o ângulo theta entre v e B é 0 graus.

Passo 5

Como o ângulo theta é 0, o seno de 0 é 0:
sin(0) = 0
Então, a equação da força fica:
F = q , v , B , 0 = 0

Resposta

A força magnética que atua sobre o elétron é nula (opção b).

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