Uma partícula de carga negativa com velocidade na direção positiva do eixo x, entra em um campo magnético na direção positiva do eixo y, podemos afirmar que:
(a) A partícula irá experimentar uma força magnética na direção positiva do eixo z.
(b) A partícula irá experimentar uma força magnética na direção negativa do eixo y.
© A partícula irá experimentar uma força magnética na direção positiva do eixo y.
(d) A partícula irá experimentar uma força magnética na direção negativa do eixo z.

Passo 1

Beleza, recapitulemos: temos uma partícula de carga negativa (q<0) que entra com velocidade na direção +x e encontra um campo magnético apontando pra +y. A matéria envolvida é força magnética (Lei de Lorentz) e vamos precisar usar produto vetorial pra descobrir a direção da força.

Passo 2

Teoria rapidinho: a força magnética numa carga é dada por
F = q, v times B
O produto vetorial v times B dá um vetor perpendicular aos dois: a gente usa a regra da mão direita (polegar em v, indicador em B, e o médio aponta pra vtimes B). Se q é negativa, a força inverte o sentido desse vetor resultado.

Passo 3

Vamos calcular:
  • v = v,hatimath (eixo x)
  • B = B,hatjmath (eixo y)

Então
$$
\mathbf v \times \mathbf B

v times B = hatimath & hatjmath & hat k v & 0 & 0 0 & B & 0 = vB,hat k(ou seja, +z)
= vB,\hat k\quad(ou seja, +z).
F = q,(vB,hat k) = |q|,vB,(-hat k), é
\mathbf F = q,(vB,\hat k)
= |q|,vB,(-\hat k),
$$
ou seja, direção .

Resposta

(d) A partícula irá experimentar uma força magnética na direção negativa do eixo z.

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