Um elétron com velocidade está se movendo em uma região onde existe um campo magnético uniforme . Determine a força que age sobre o elétron.

Passo 1

Beleza, vamos resolver um problema de física que envolve força magnética. A gente tem um elétron se movendo com uma certa velocidade em uma região onde existe um campo magnético uniforme. Para descobrir qual é a força que está agindo sobre esse elétron, vamos precisar usar a teoria do Força de Lorentz, que nos mostra como partículas carregadas se comportam em campos magnéticos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular a força magnética sobre uma partícula carregada. A fórmula é:
Aqui:
  • é a força magnética.
  • é a carga da partícula.
  • é a velocidade da partícula.
  • é o campo magnético.
  • O símbolo representa o produto vetorial, que calcula uma nova direção perpendicular aos vetores e .

Passo 3

Vamos identificar os valores que temos no problema:
  • A velocidade do elétron é .
  • O campo magnético é .
  • A carga de um el��tron é (o sinal negativo indica que é um elétron).

Passo 4

Agora, vamos calcular o produto vetorial . Lembrando que para dois vetores e , o produto vetorial é:
No nosso caso, como os vetores estão apenas nas direções e , os componentes são zero.

Passo 5

Aplicando isso aos nossos vetores e :
Então,

Passo 6

Agora, multiplicamos esse resultado pela carga do elétron para encontrar a força:

Resposta

A força que age sobre o elétron é .

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© (Valor: 0,5 pt.) Qual é a carga total desse sistema? Verifique se a sua resposta é coerente com o comportamento de para grande.
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Resp. para .