Uma partícula com velocidade , carga e massa entra em uma região do espaço com campo magnético . (a) Calcule a força magnética sobre a partícula no instante em que ela entra no campo magnético.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma partícula com uma certa velocidade, carga e massa entrando numa região com um campo magnético. O que a gente precisa descobrir é qual é a força magnética que age nessa partícula quando ela entra no campo. Para isso, vamos usar a lei de Lorentz, que nos diz como a força magnética é calculada a partir da velocidade da partícula e do campo magnético.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da força magnética, que é dada por:
Aqui, é a força magnética, é a carga da partícula, é a velocidade dela, e é o campo magnético. O símbolo representa o produto vetorial, que resulta em um novo vetor perpendicular tanto a quanto a .

Passo 3

Vamos identificar os valores que a gente tem:
  • Velocidade:
  • Carga:
  • Campo magnético:

Passo 4

Agora, vamos calcular o produto vetorial . Lembrando que:
Calculando o determinante:
  • Componente :
  • Componente : -[(2)(0,65) - (1,5)(0)] = -1,3
  • Componente :
Então:

Passo 5

Multiplicando pelo valor da carga :

Resposta

A força magnética sobre a partícula no instante em que ela entra no campo magnético é:

Exercícios relacionados

Um motor cc com seu rotor e suas bobinas de campo ligadas em série possui uma resistência interna igual a . Quando está girando com sua carga total em uma linha de 120 V , ele recebe uma corrente de 4,00 A.
Qual é a potência fornecida pela fonte ao motor?
Um elétron que tem velocidade penetra num campo magnético . Determine o módulo, direção e o sentido da força sobre o elétron. Obs: pontos
Uma corrente percorre um solenóide extenso que possui 120 espiras por cm e raio . Uma espira circular de raio está no interior do solenóide e seu eixo coincide com o eixo do solenóide. (a) Ache a fem induzida na espira no tempo .
Um campo magnético uniforme de módulo está no sentido positivo de . Encontre a força exercida pelo campo sobre um próton se a velocidade do próton for (a) , (v) , © , e (d) .