Penjelasan:

Dalam kasus ini, kita akan menganggap bahwa lintasan lingkaran elektron adalah loop arus dengan arus konstan. Untuk menghitung torsi maksimum yang dihasilkan pada loop oleh medan magnet, kita perlu menghitung momen magnetik loop terlebih dahulu.

Momen magnetik loop dapat dihitung dengan rumus:

μ = IA

Di mana μ adalah momen magnetik loop, I adalah arus dalam loop, dan A adalah luas area loop. Karena loop ini merupakan lingkaran, maka luas area loop dapat dihitung sebagai:

A = πr^2

Jadi, untuk loop elektron ini dengan jari-jari r = 5,29 x 10^-11 m, luas area loopnya adalah:

A = π(5,29 x 10^-11)^2 = 8,78 x 10^-22 m^2

Selanjutnya, kita perlu menghitung arus dalam loop. Kita dapat menggunakan rasio magnitude muatan elektron terhadap periode gerak untuk menghitung arus ini:

q/T = I/A

Di mana q adalah muatan elektron, T adalah periode gerak, I adalah arus dalam loop, dan A adalah luas area loop. Kita dapat menyelesaikan persamaan ini untuk I:

I = (q/T)A

Muatan elektron adalah -1,6 x 10^-19 C. Periode gerak dapat dihitung sebagai:

T = 2πr/v

Di mana v adalah kecepatan elektron. Dalam kasus ini, kecepatannya adalah 2,19 x 10^6 m/s, sehingga periode geraknya adalah:

T = 2π(5,29 x 10^-11)/2,19 x 10^6 = 8,05 x 10^-16 s

Kemudian, arus dalam loop dapat dihitung sebagai:

I = (-1,6 x 10^-19/8,05 x 10^-16)(8,78 x 10^-22) = -3,49 x 10^-6 A

Karena arus dalam loop adalah negatif, arahnya berlawanan dengan arah putaran loop oleh elektron.

Sekarang kita dapat menggunakan rumus torsi pada loop:

τ = μ x B

Di mana τ adalah torsi yang dihasilkan, μ adalah momen magnetik loop yang sudah kita hitung, dan B adalah magnitudo medan magnet yang diberikan (dalam tesla). Dalam kasus ini, magnitudo medan magnet adalah 7,1 mT atau 7,1 x 10^-3 T. Jadi, torsi maksimum yang dihasilkan pada loop adalah:

τ = (-3,49 x 10^-6)(8,78 x 10^-22)(7,1 x 10^-3) = -2,29 x 10^-29 Nm

Karena arah arus dalam loop berlawanan dengan arah putaran loop oleh elektron, maka torsi yang dihasilkan akan berlawanan dengan arah putaran elektron.