Uma partícula positivamente carregada se move no sentido positivo do eixo
na presença de um campo magnético uniforme que aponta no sentido positivo do eixo
. A força a que a partícula está submetida pode ser cancelada aplicando um campo elétrico com que orientação?
a) Sentido positivo do eixo
b) Sentido negativo do eixo
c) Sentido positivo do eixo
d) Sentido negativo do eixo
e) Sentido positivo do eixo
a) Sentido positivo do eixo
b) Sentido negativo do eixo
c) Sentido positivo do eixo
d) Sentido negativo do eixo
e) Sentido positivo do eixo
Passo 1
Beleza, nosso problemão é o seguinte: uma partícula com carga positiva está indo pra direita (eixo
positivo) dentro de um campo magnético uniforme apontando pra cima (eixo
positivo). A força magnética que age nela é dada por
A pergunta é: a gente quer anular essa força magnética aplicando um campo elétrico
Pra resolver isso, vamos usar a teoria da força de Lorentz e o produto vetorial (cross product).
Passo 2
Primeiro, bora achar a direção de
. Como a carga é positiva, o sentido de
é o mesmo de
.
-
está em , ou seja . -
está em , ou seja .
O produto vetorial é
E a regra dos eixos diz
Logo
Isto significa que a força magnética
, ou seja, apontando no sentido negativo de
.
Passo 3
Para cancelar essa força, a força elétrica
deve ser igual em módulo e oposta em direção a
. Então a gente quer
Como
está em
,
fica em
. Portanto
ou seja, sentido positivo do eixo
Resposta
O campo elétrico deve apontar no sentido positivo do eixo
(alternativa a).