Laravel con() carga ansiosa devuelve datos vacíos.

Tengo una relación uno a muchos en mi modelo. Básicamente una “Categoría” y un “Producto”. Un producto solo puede tener una categoría, pero una categoría puede tener muchos productos. El código siguiente funciona:

return Category::select('id', 'name')->whereIn('id', $categories)->with('products')->get();

Devuelve una clave de producto y dentro de esta las columnas del producto en la base de datos, pero cuando uso eager loading solo devuelve un conjunto vacío:

return Category::select('id', 'name')->whereIn('id', $categories)->with(['products' => function($query){
            $query->limit(5);
        }])->get();

También he intentado agregar la palabra clave “return” así: return $query->limit(5);, pero aún no tengo suerte.

También he intentado especificar las columnas de esta manera:

return Category::select('id', 'name')->whereIn('id', $categories)->with('products:id,name')->get();

Pero aún así devuelve un conjunto de datos vacío.

Como estoy construyendo una API, esto es cómo se ve los datos JSON:

[
     {
        "id": 161,
        "name": "Salud y cuidado personal",
        "products": []
    },
    {
        "id": 256,
        "name": "Maquillaje y fragancias",
        "products": []
    }
]

Mi estructura de tabla es la siguiente:

Tabla “categories” (no hay columna “product_id”, ya que es una relación uno a muchos)

+----+--------------+
| id | nombre       |
+----+--------------+
|    |              |
+----+--------------+
|    |              |
+----+--------------+
|    |              |
+----+--------------+

Tabla “producto”

+----+--------------+-------+-------------+
| id | nombre       | precio| category_id |
+----+--------------+-------+-------------+
|    |              |       |             |
+----+--------------+-------+-------------+
|    |              |       |             |
+----+--------------+-------+-------------+
|    |              |       |             |
+----+--------------+-------+-------------+

Mi modelo de category se declara así:

public function products()
{
    return $this->hasMany(Product::class);
}

y el modelo de product es:

public function category()
{
    return $this->belongsTo(Category::class);
}