Campo Magnético e Forças Magnéticas

Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar
Disciplina: Fı́sica III
Prof Josevi Carvalho
Campo Magnético e Forças Magnéticas
Perı́odo 2015-1
1. Para as quatro situações mostradas abaixo, ~v é a velocidade de um próton num certo instante que se move num
~ a) ~v = 2î − 3ĵ e B
~ = 4k̂; b) ~v = 3î + 2ĵ e B
~ = −4k̂; c) ~v = 2ĵ − 2k̂ e B
~ = 4î. d)
campo magnético uniforme B.
~ = −4î. Calcule a força magnética sobre o próton em cada caso acima.
~v = 20î e B
2. Um elétron num tubo de TV se move a uma velocidade de 7, 2 × 106 m/s num campo magnético uniforme de
intensidade 8, 3 × 10−3 T . (a) Sem conhecer a direção do campo, que você pode afirmar sobre os valores máximos e
mı́nimos da força magnética sobre o elétron devido ao campo? (b) Em um ponto o elétron tem uma aceleração de
módulo 4, 9 × 1014 m/s2 . Qual é o ângulo entre a velocidade do elétron e o campo magnético?
3. Uma partı́cula com carga 6, 4 × 10−19 C se desloca numa órbita circular com raio igual a 4,68 mm, em virtude da
força oriunda de um campo magnético de módulo 1,65 T, cuja direção é perpendicular ao plano da órbita. (a) Qual é
o módulo do momento linear p~ = m~v ?
4. Um elétron no ponto A da figura (a) abaixo possui velocidade vo = 1, 41 × 106 m/s. Determine: (a) o módulo, a
direção e o sentido do campo magnético que faz o elétron descrever uma órbita semicircular de A até B? (b) o
tempo para que o elétron se desloque de A até B? (c) Repita os itens (a) e (b) caso tivéssemos um próton em vez de
um elétron.
5. Um fio longo que transporta uma corrente de 45 A faz duas dobras de 90o , como indica a figura (d) abaixo. A parte
dobrada do fio atravessa um campo magnético uniforme de 0, 36 T , orientado como indica a figura e confinado a uma
região limitada no espaço. Determine o módulo direção e sentido da força que o campo magnético exerce sobre o fio.
6. Na figura (b) temos um campo magnético perpendicular ao plano da figura, apontado para dentro. O condutor
possui um segmento retilı́neo de comprimento L perpendicular ao plano da figura no lado esquerdo, transportando
~ a seguir o fio continua numa semicircunferência de raio R e,
uma corrente com sentido oposto ao do campo B;
finalmente, continua num segmento retilı́neo de comprimento L, situado sobre o eixo Ox, conforme indica a figura.
O condutor transporta uma corrente i. Caracterize a força magnética sobre os três segmentos do fio.
7. A figura (d) indica uma placa de prata de dimensões y1 = 0, 23 mm e z1 = 11, 8 mm e que conduz uma corrente igual
a 120 A no sentido +x. A placa está em um campo magnético uniforme da direção y, cujo módulo é igual a 0, 95 T .
Sabendo que n = 5, 85 × 1028 elétrons/m3 , determine: (a) o módulo da velocidade de arraste dos elétrons na direção
Ox; (b) o módulo a direção e o sentido do campo elétrico no eixo Oz produzido pelo efeito Hall; (c) A ddp Hall.
Boa Sorte!