Qual a força sobre um elétron com velocidade num campo magnético ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre força magnética! A gente tem um elétron se movendo com uma certa velocidade num campo magnético. O conteúdo aqui é a Lei de Lorentz, que nos ajuda a calcular a força magnética. Para resolver, vamos precisar fazer o produto vetorial entre a velocidade do elétron e o campo magnético, e depois multiplicar pelo valor da carga do elétron.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os vetores que a gente tem:
Aqui, é a velocidade do elétron e é o campo magnético.

Passo 3

Agora, vamos calcular o produto vetorial . O produto vetorial entre dois vetores dá outro vetor que é perpendicular aos dois vetores originais. Vamos montar a matriz para calcular isso:

Passo 4

Resolvendo o determinante, a gente faz assim:
Simplificando os cálculos:
Então, o vetor resultante do produto vetorial é:

Passo 5

A força magnética que age sobre o elétron é dada por:
Sabendo que a carga do elétron é , substituímos:

Resposta

A força sobre o elétron é:

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( a. à taxa de variação do fluxo magnético.
b. à taxa de variação do fluxo elétrico
c. à taxa de variação do campo elétrico.
d. à taxa de variação do campo magnético.
e. Nenhuma das respostas acima
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