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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 31.Exercícios e Problemas - Ex. 9

Um fio retilíneo longo transporia uma corrente de 50 A. Um elétron está se movendo a 1.0 X 10^7 m/s ao passar a 5.0 cm deste fio. Que força atua sobre o elétron se a sua velocidade estiver orientada (a) diretamente para o fio, (b) paralelamente ao fio e (c) perpendicular às direções definidas por (a) e (b).

Passo 1

Fala galera, bora lá! Iremos usar a fórmula do campo magnético para encontrar a força que atua no elétron.

B = μ 0 i 2 π d = 4 π × 10 - 7 50 2 π 5,0 × 10 - 2

B = 200   μ T

A relação entre força e campo magnético é

F = q v → × B →

Passo 2

Como todos os casos são paralelos ou perpendiculares, então

F = 0   o u   F = q v B

(a) Usando a fórmula acima

F = q v B = 1,60 × 10 - 19 1,0 × 10 7 200 × 10 - 6

F = 3,2 × 10 - 16   N

A direção de F é paralela à corrente.

Passo 3

(b) Usando a fórmula da força

F = q v B = 1,60 × 10 - 19 1,0 × 10 7 200 × 10 - 6

F = 3,2 × 10 - 16   N

A direção de F é radialmente para fora da corrente.

Passo 4

(c) Como a velocidade é perpendicular às direções definidas por (a) e (b), a força será

F = 0

Pois o ângulo será θ = 90 ° .

Resposta

  1. F = 3,2 × 10 - 16   N . A direção de F é paralela à corrente.
  2. F = 3,2 × 10 - 16   N . A direção de F é radialmente para fora da corrente.
  3. F = 0

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