A direção do campo magnético em uma região do espaço é determinada atirando-se uma carga de teste dentro dela com velocidade em várias direções em diferentes tentativas. A direção do campo é:
A. uma das direções da velocidade quando a força magnética é nula.
B. a direção da velocidade quando a força magnética é máxima.
C. a mesma direção da força magnética.
D. perpendicular à velocidade quando a força magnética é nula.
E. nenhuma das opções acima.

Passo 1

O enunciado pede a direção do campo magnético numa região do espaço sabendo que se lança uma carga de teste com várias velocidades e se observa a força magnética resultante. O conteúdo é a força magnética sobre uma carga em movimento, que envolve o produto vetorial entre a velocidade e o campo: \mathbf{F}_{m}=q\,\mathbf{v}\times\mathbf{B}.

Passo 2

A direção de \mathbf{F}_{m} é perpendicular tanto a \mathbf{v} quanto a \mathbf{B}, e seu módulo é dado por
\bigl|\mathbf{F}_{m}\bigr|=|q|\,|\mathbf{v}|\,|\mathbf{B}|\,\sin\theta,
onde \theta é o ângulo entre \mathbf{v} e \mathbf{B}.

Passo 3

Para \bigl|\mathbf{F}_{m}\bigr|=0 precisamos de \sin\theta=0, ou seja \theta=0^\circ ou 180^\circ. Nesses casos \mathbf{v} é paralelo (ou anti-paralelo) a \mathbf{B}.

Passo 4

Logo, se em certo lançamento a força magnética some, a velocidade \mathbf{v} desse lançamento está na mesma direção do campo \mathbf{B}. Assim, basta achar uma direção de \mathbf{v} que anule \mathbf{F}_{m} e teremos a direção de \mathbf{B}.

Resposta

A. uma das direções da velocidade quando a força magnética é nula.

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