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Bom dia Victor, tudo bem? O módulo da força magnética sobre uma carga elétrica em um campo magnético uniforme é dada pela expressão
|F| = |q|.|v|.|B|.senθ
Para calcular, vamos precisar então dos módulos dos vetores e do senθ:
|q| = |-1,6x10-19| = 1,6x10-19 C
|v| = √((12x104)2 + (6x104)2) = √(144x108 + 36x108 ) = √180x108 = 13,42x104 m/s
|B| = √((-0,02)2 + (0,4)2) = √(0,0004 + 0,16 ) = √0,1604= 0,4 T
cosθ = <v,B>
|v|·|B|
senθ = √(1 - (cosθ)2) = √(1 - 0,42) = √(1 - 0,16) = √0,84 = 0,92.
Aplicando os valores calculados na fórmula:
|F| = 1,6x10-19.13,42x104.0,4.0,92 = 7,9x10-15 N
A direção do vetor é dada pela regra da mão direita: polegar no sentido da velocidade e dedos no sentido do campo magnético. Para onde apontar as costas da mão é para onde aponta o sentido da força magnética.
Neste caso a velocidade (polegar) aponta para o primeiro quadrante, o campo para o segundo (dedos) e então a força magnética aponta para baixo, ou direção negativa do eixo z, pois é para onde aponta as costas da mão.
Alternativa correta: letra c)
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