Um fio longo e retilíneo conduz uma corrente de 13,0 A. Um elétron é disparado paralelamente a esse fio com uma velocidade de 250 km/s, no mesmo sentido da corrente, a 2,00 cm do fio. (a) Determine o módulo, a direção e o sentido da aceleração inicial do elétron. (b) Quais devem ser o módulo, a direção e o sentido de um campo elétrico uniforme que permitirá ao elétron continuar a se deslocar paralelamente ao fio? (c) É necessário incluir os efeitos da gravidade? Justifique sua resposta.

Passo 1

E aiii, tudo bom?

Vamos fazer uma questãozinha aqui!

Vem comigo!

Letra a:

a = F m = q ϕ   m = e v m μ 0 I 2 π r

Para a:

a = 1.6 × 10 - 19 C 2.50 × 10 5 m s 4 π × 10 - 7 T ⋅ m A 13.0 A 9.11 × 10 - 31 k g 2 π 0.0200 m = 5.7 × 10 12 m s 2

longe do fio.

Passo 2

Letra b:

A força elétrica deve equilibrar a força magnética e E = e v B , e

E = v B = v μ 0 I 2 π r = 250,000 m s 4 π × 10 - 7 T ⋅ m A 13.0 A 2 π 0.0200 m = 325 N C

A força magnética é dirigida para longe do fio, então a força do campo elétrico deve ser direcionada ao fio. Como a carga do elétron é negativo, o campo elétrico deve ser direcionado para longe do fio para produzir uma força na direção desejada.

Resposta

  1. 5.7 × 10 12 m s 2
  2. 325 N C
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