Senyal a l'enunciat: Una partícula carregada es mou en una regió amb camp magnètic i et demanen la força que experimenta, la seva direcció, o les condicions en què la força és nul·la.

La força de Lorentz magnètica

Una partícula de càrrega $q$ que es mou amb velocitat $\vec{v}$ en un camp magnètic $\vec{B}$ experimenta una força:

$$\vec{F} = q\vec{v} \times \vec{B}$$

El seu mòdul quan $\vec{v}$ i $\vec{B}$ formen un angle $\theta$:

$$F = |q|vB\sin\theta$$

Dos casos extrems: si $\vec{v} \parallel \vec{B}$ aleshores $\sin\theta = 0$ i $F = 0$ — la partícula no es desvia. Si $\vec{v} \perp \vec{B}$ aleshores $\sin\theta = 1$ i $F = |q|vB$ — força màxima. A les PAU gairebé sempre es treballa amb el cas perpendicular.

La força magnètica és sempre perpendicular a $\vec{v}$, per la qual cosa no realitza treball i no canvia l'energia cinètica de la partícula — només en modifica la direcció.

Regla de la mà dreta

Per determinar la direcció de $\vec{v} \times \vec{B}$: apuntar els dits estesos en la direcció de $\vec{v}$, doblegar-los cap a $\vec{B}$, i el polze indica la direcció del producte vectorial. Aquesta direcció és la de la força per a $q > 0$. Si la càrrega és negativa, la força és exactament oposada.

Conveni per a $\vec{B}$ perpendicular al pla

• $\odot$ (punt): camp sortint del paper, cap al lector.
• $\otimes$ (creu): camp entrant al paper, allunyant-se del lector.