Física III ⇒ Bobina Tópico resolvido

[poti]

Um feixe eletrônico viaja no sentido anti-horário em um círculo de raio R em um campo magnético produzido por um par de Helmholtz, conforme a figura. Descreva o que acontece se você: (Justifique)

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a) Aumenta a corrente na bobina;
b) Aumenta o raio das bobinas e mantém a corrente;
c) Aumenta a energia cinética dos elétrons;
d) Inverte o sentido da corrente;
e) Mantém a direção do feixe e gira o arranjo das bobinas de 90º (campo produzido horizontal);
f) Troca um feixe de elétrons por um de pósitrons.

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Olá, poti!

Vamos analisar cada uma das alternativas:
a) Aumentando a corrente da bobina, maior será a intensidade de indução magnética, e maior será a força magnética que agirá sobre o feixe. Consequentemente, o raio da trajetória vai diminuir;
b) Como sabemos, o campo de indução magnética gerado pelas placas de Helmholtz é dado por [tex3]B \, = \, \frac{\mu_{0} \cdot i}{2 \cdot R}[/tex3]. Se aumentarmos o raio das placas mantendo constante a intensidade da corrente, o intensidade do campo magnético será menor, a força magnética que age no feixe também vai ser menor e maior será o novo raio da trajetória do feixe;
c) Quanto maior a energia cinética, maior a velocidade das partículas que compõe o feixe e maior será o raio da trajetória;
d) Invertendo a corrente, a campo magnético também vai inverter de sentido assim como a força magnética. Consequentemente o feixe passa a executar um MCU no sentido horário;
e) Poti, nesse item eu não estou muito seguro. Eu arriscaria a dizer que a direção do feixe iria variar de forma que volte a ficar paralelo as placas. Mas, pode existir a possibilidade de o feixe se alinhar com o campo. O que você acha?
f) O efeito será o mesmo do item d).

Um abraço!

P.S.: A questão é muito iteressante.