Um elétron penetra em uma região onde existem campos
e
uniformes e mutuamente perpendiculares. Observa-se que a velocidade
do elétron não é afetada. Uma possível explicação é que
é paralela
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz: um elétron entra numa região onde existem campos elétrico
e magnético
, que são uniformes e se cruzam em ângulo reto. A gente observa que o módulo da velocidade
não muda enquanto ele atravessa a região.
Conteúdo envolvido:
Conteúdo envolvido:
- Força de Lorentz (eletromagnetismo)
- Trabalho da força e variação da energia cinética
O que vamos precisar: a fórmulae a ideia de que só componente de força paralelo a muda o módulo de .
Passo 2
Primeiro, lembra que a velocidade não ser afetada (ou seja, o módulo de
constante) significa que a força total tem zero componente na direção de
. Se
tivesse projeção em
, ia rolar trabalho e, portanto, mudança na energia cinética (e no módulo de
).
Passo 3
Escrevendo a força de Lorentz no caso do elétron (carga
):
Para que o módulo de
Passo 4
Vamos testar a hipótese de que
é paralela a
:
- Se
, então . Ou seja, a parte magnética da força some. - Resta só
. - Como
(e ), a gente tem . - Logo
está perpendicular a . Isso gera só mudança de direção, sem mexer no módulo da velocidade.
Resposta
A explicação é que a velocidade
do elétron está paralela ao campo magnético
.