Campo Magnético e Força Magnética

Campo Magnético e
Força Magnética
Prof. Lutiano Freitas
01 - (UNIMONTES MG/2015)
Duas espiras circulares, 1 e 2, coplanares e concêntricas,
possuem raios R1 e R2 e são percorridas por correntes I1 e I2,
respectivamente (veja a figura). Sendo R2 = 2 R1 e I2 = 3 I1, a
razão entre os módulos dos campos magnéticos criados pelas
espiras 2 e 1 no centro O, B2/B1, a direção e o sentido do
campo magnético resultante no centro O das espiras são,
respectivamente:
a)
b)
c)
d)
a)
nulo, inexistentes.
b)
8  10 4 T , circunferências concêntricas.
c)
4  10 4 T , hélices cilíndricas.
d)
8  10 3 T , radiais com origem no eixo do solenoide.
e)
8 10 4 T , retas paralelas ao eixo do solenoide.
04 - (UniCESUMAR SP/2015)
Um solenoide de 30cm de comprimento, contendo 800
espiras e resistência elétrica de 7,5Ω , é conectado a um
gerador de força eletromotriz igual a 15V e resistência interna
de 2,5Ω . Determine, em tesla (T), o módulo do vetor indução
magnética no interior do solenoide. Considere a
permeabilidade magnética do meio que constitui o interior
do solenoide igual a 4.10–7 T.m.A–1 e  = 3.
1,5, perpendicular à folha e apontando para fora dela.
1,5, perpendicular à folha e apontando para dentro
dela.
2/3, perpendicular à folha e apontando para fora dela.
2/3, perpendicular à folha e apontando para dentro
dela.
02 - (UEFS BA/2015)
A figura mostra dois fios longos e paralelos separados por
uma distância d = 10,0cm, que transportam correntes de
intensidade I = 6,0A em direções opostas.
Considerando o = 410–7Tm/A, o módulo do campo
magnético resultante no ponto P, situado a 2d à esquerda do
ponto A, em T, é igual a
a)
b)
c)
d)
e)
03 - (UDESC/2015)
Considere um longo solenoide ideal composto por 10.000
espiras por metro, percorrido por uma corrente contínua de
0,2 A. O módulo e as linhas de campo magnético no interior
do solenoide ideal são, respectivamente:
1,0
1,5
2,0
10,0
12,0
a)
b)
c)
d)
e)
0,0048
0,0064
0,0192
0,000048
0,000064
05 - (UFPel RS/2014)
Dois fios retilíneos muito longos, situados num meio de
permeabilidade absoluta  = 4  10–7 Tm/A, são percorridos
por correntes elétricas de sentidos opostos e intensidades
iguais a i1 = 1A e i2 = 2A, conforme a figura abaixo.
Considerando os fios no plano do papel, a intensidade do
campo magnético resultante no ponto C é
a)
b)
c)
d)
e)
3  10–7 T
1  10–7 T
6  10–7 T
2  10–7 T
4  10–7 T
06 - (UFBA)
Um estudante deseja medir o campo magnético da Terra
no local onde ele mora. Ele sabe que está em uma região do
planeta por onde passa a linha do Equador e que, nesse caso,
as linhas do campo magnético terrestre são paralelas à
superfície da Terra. Assim, ele constrói um solenoide com 300
espiras por unidade de comprimento, dentro do qual coloca
uma pequena bússola. O solenoide e a bússola são
posicionados em um plano paralelo à superfície da Terra de
modo que, quando o interruptor está aberto, a direção da
agulha da bússola forma um ângulo de 90° com o eixo do
solenoide. Ao fechar o circuito, o amperímetro registra uma
corrente de 100,0mA e observa-se que a deflexão resultante
na bússola é igual a 62°.
Considerando o texto e a figura apresentada, analise as
afirmações:
O valor do campo magnético da Terra é dado por BH 
sen.

(II) Se  = 45°, então o valor (módulo) de B T é igual ao de

BH .

(III) Se  = 45°, então o valor de B T é igual à metade do

valor de B H .

(IV) O módulo de B T é igual a BH  tg.


(V) O módulo de B T é igual a B H para qualquer valor de
(I)
.
Estão corretas as afirmações:
a)
b)
c)
d)
e)
A partir desse resultado, determine o valor do campo
magnético da Terra, considerando 0 = 1,26.10–6 T.m/A,
sen62° = 0,88, cos62° = 0,47 e tg62° =1,87.
07 - (UFAC)
Em laboratório, é possível medir o valor do campo magnético

da Terra B T , uma vez determinada a sua direção. Contudo,
 
isso não é uma tarefa fácil, já que seu valor é muito pequeno
em comparação ao campo magnético produzido por fontes
usuais, tais como ímãs de autofalantes, bobinas de motores
ou geradores elétricos. A medição pode ser feita utilizando
uma bússola colocada no centro do eixo das chamadas
bobinas de Helmholtz. Nessas bobinas, é aplicada uma
corrente elétrica conhecida e calibrada, que gera um campo
magnético mensurável, e ainda perpendicular e da mesma
ordem de grandeza do campo da Terra. Sendo assim, é

possível calcular o valor (módulo) de B T medindo o ângulo
() entre o campo das bobinas e a resultante dos campos, a
qual terá direção e sentido dados pela bússola.
Para ilustração, a figura a seguir mostra os campos


produzidos pela Terra B T , pelas bobinas B H e a
 
 
orientação da bússola, definida pelo ângulo , na presença
desses campos.
(I) e (V).
(III) e (IV).
(I) e (III).
(IV) e (V).
(II) e (IV).
08 - (UESPI)
Três fios delgados e infinitos, paralelos entre si, estão fixos no
vácuo. Os fios são percorridos por correntes elétricas
constantes de mesma intensidade, i. A figura ilustra um plano
transversal aos fios, identificando o sentido ( ou ⊗ ) da
corrente em cada fio. Denotando a permeabilidade
magnética no vácuo por μ0, o campo magnético no centro da
circunferência de raio R tem módulo dado por:
a)
b)
c)
μ0i/(R)
μ0i/(2R)
3μ0i/(2R)
d)
5 μ0i/(R)
e)
5 μ0i/(2R)
09 - (FMABC SP)
No solenoide da figura, cujo comprimento é de 10cm, temos
um fino fio enrolado uniformemente e com revestimento
isolante. Ele é percorrido por uma corrente elétrica de
intensidade 10A. Podemos dizer que a relação (BAR /BNÚCLEO )
entre as intensidades do vetor indução magnético no interior
do solenóide, inicialmente preenchido apenas com ar, e
depois, percorrido por uma corrente de 1A mas totalmente
preenchido com um núcleo ferromagnético, cuja
permeabilidade magnética é 100 vezes a do ar, vale
(Adote: ar  0 = 410-7, SI)
A Figura III representa uma indicação do mnemônico da “regra
da mão direita”, utilizada para auxiliar na determinação da
direção do campo magnético gerado por uma corrente que
percorre um fio.
Dados:
sen60º = cos30º = 0,87
sen30º = cos60º = 0,5
a)
b)
A partir dessas informações, e utilizando os pontos
cardeais indicados na bússola, descreva a direção e o
sentido do campo magnético gerado pela bobina quando
percorrida por uma corrente elétrica, no sentido indicado
na figura I.
Utilizando o experimento acima descrito, o estudante
determinou a componente horizontal do campo
magnético terrestre e encontrou o valor de 250 mG.
Explique de que modo ele chegou a tal resultado.
11 - (UNINOVE SP)
No vácuo, onde a constante de permissividade magnética vale
a) 10-1
b) 101
c) 10-2
d) 102
e) 103
10 - (UFRN)
O galvanômetro tangente é um instrumento utilizado para
medir a componente horizontal do campo magnético terrestre
local. Esse instrumento é constituído de uma bobina
posicionada verticalmente, no centro da qual é colocada uma
bússola, orientada, inicialmente, na direção norte-sul
magnético, coincidente com o plano da bobina, como ilustra a
Figura I.
Com o objetivo de medir esse campo magnético, um
estudante fez passar uma corrente elétrica contínua, i, através
da bobina, gerando, assim, um campo magnético de 435 mG
(miligauss), que produziu um desvio angular de 60º, na agulha
da bússola, como mostrado a Figura II.
4 10 -7 T.m/A , há um fio retilíneo muito longo pelo qual
passa uma corrente elétrica contínua de 2,5 A de intensidade,
como mostra a figura. Essa corrente gera no ponto A um
campo magnético de intensidade 5,0.10 6 T .
A distância d que separa o ponto A do fio é, em cm, de
a)
b)
c)
d)
e)
.
10.  .
1,0.
10.
100.
12 - (UFAM)
Duas espiras concêntricas e coplanares de raios R e 2R são
percorridas por uma corrente i, como mostra a figura abaixo.
14 - (IFGO/2016)
Em um laboratório de espectroscopia, um dispositivo emite
cátions que se deslocam a uma velocidade v muito elevada.
Nesse dispositivo é possível regular a intensidade do campo
elétrico (E) e do campo magnético (B) de modo que esses
cátions possam ter a trajetória retilínea mostrada na figura a
seguir:
O vetor indução magnética resultante no centro O das espiras
é perpendicular ao plano da figura e de intensidade:
 0i
a)
, orientado para fora
2R
 0i
b)
, orientado para fora
4R
c)
d)
e)
3 0i
, orientado para fora
4R
 0i
, orientado para fora
4R
 0i
, orientado para dentro
2R
13 - (UNIFESP SP)
A figura representa uma bateria, de força eletromotriz E e
resistência interna r  5,0  , ligada a um solenóide de 200
espiras. Sabe-se que o amperímetro marca 200 mA e o
voltímetro marca 8,0 V, ambos supostos ideais.
Na situação acima descrita, temos que o campo
magnético e uniforme tem intensidade de 4,0  10–2 T e a
velocidade dos cátions emitidos é de 5,0  106 m/s. Então, a
intensidade do campo elétrico uniforme que deve ser
imposto na região por onde passará os cátions deverá ser de
a)
b)
c)
d)
e)
15 - (UEG GO/2016)
Uma partícula de 9,0  10–30 kg carregada com carga elétrica
de 1,0  10–16 C penetra perpendicularmente em um campo
magnético uniforme de 1,0  10–6 T, quando sua velocidade
está em 1,0  106 m/s. Ao entrar no campo magnético, a carga
passa a descrever um círculo. O raio desse círculo, em metros,
é
a)
b)
c)
d)
a)
b)
Qual o valor da força eletromotriz da bateria?
Qual a intensidade do campo magnético gerado no ponto
P, localizado no meio do interior vazio do solenóide?
N
Dados:  0  4 . 10 - 7 T . m/A; B   0 i (módulo do
L
campo magnético no interior de um solenóide)
1,25.108 V/m.
2,0.10–9 V/m.
2,0.10–4 V/m.
2,0.105 V/m.
1,25.104 V/m.
9,0  100
9,0  101
9,0  10–1
9,0  10–2
16 - (UNIFOR CE/2015)
Ao penetrar em um campo magnético uniforme B, uma
partícula de carga elétrica Q e massa M fica sujeita a uma
força magnética perpendicular a sua trajetória, conforme a
figura abaixo. De acordo com este comportamento, o
movimento desta partícula será circular uniforme de raio R.
Podemos afirmar que a expressão
do raio da trajetória desta
partícula será:
a)
b)
c)
d)
e)
R = QVB
R = MV/QB
R = QB/V
R = QB/MV
R = V/MQB
17 - (UNESP/2015)
Em muitos experimentos envolvendo cargas elétricas, é
conveniente que elas mantenham sua velocidade vetorial
constante. Isso pode ser conseguido fazendo a carga
movimentar-se em uma região onde atuam um campo


elétrico E e um campo magnético B , ambos uniformes e
perpendiculares entre si. Quando as magnitudes desses
campos são ajustadas convenientemente, a carga atravessa a
região em movimento retilíneo e uniforme.
A figura representa um dispositivo cuja finalidade é fazer com
que uma partícula eletrizada com carga elétrica q > 0
atravesse uma região entre duas placas paralelas P1 e P2,
eletrizadas com cargas de sinais opostos, seguindo a
trajetória indicada pela linha tracejada. O símbolo 
representa um campo magnético uniforme B = 0,004 T, com
direção horizontal, perpendicular ao plano que contém a
figura e com sentido para dentro dele. As linhas verticais,
ainda não orientadas e paralelas entre si, representam as
linhas de força de um campo elétrico uniforme de módulo E
= 20 N/C.
Desconsiderando a ação do campo gravitacional sobre a


partícula e considerando que os módulos de B e E sejam
ajustados para que a carga não desvie quando atravessar o
dispositivo, determine, justificando, se as linhas de força do

campo elétrico E devem ser orientadas no sentido da placa
P1 ou da placa P2 e calcule o módulo da velocidade v da carga,
em m/s.
18 - (FUVEST SP/2014)
Partículas com carga elétrica positiva penetram em uma
câmara em vácuo, onde há, em todo seu interior, um campo
elétrico de módulo E e um campo magnético de módulo B,
ambos uniformes e constantes, perpendiculares entre si, nas
direções e sentidos indicados na figura. As partículas entram
na câmara com velocidades perpendiculares aos campos e de
módulos v1 (grupo 1), v2 (grupo 2) e v3 (grupo 3). As partículas
do grupo 1 têm sua trajetória encurvada em um sentido, as
do grupo 2, em sentido oposto, e as do grupo 3 não têm sua
trajetória desviada. A situação está ilustrada na figura abaixo.
I. v1 > v2 e v1 > E/B
II.
v1 < v2 e v1 < E/B
III. v3 = E/B
Está correto apenas o que se afirma em
a)
I.
b)
II.
c)
III.
d)
I e III.
e)
II e III.
Note e adote:
Os módulos das forças elétrica (FE) e magnética (FM) são:
FE = qE
FM = qvB
19 - (UNESP/2014)
Espectrometria de massas é uma técnica instrumental
que envolve o estudo, na fase gasosa, de moléculas ionizadas,
com diversos objetivos, dentre os quais a determinação da
massa dessas moléculas. O espectrômetro de massas é o
instrumento utilizado na aplicação dessa técnica.
(www.em.iqm.unicamp.br. Adaptado.)
A figura representa a trajetória semicircular de uma molécula
de massa m ionizada com carga +q e velocidade escalar V,
quando penetra numa região R de um espectrômetro de

massa. Nessa região atua um campo magnético uniforme B
perpendicular ao plano da figura, com sentido para fora dela,
representado pelo símbolo . A molécula atinge uma placa
fotográfica, onde deixa uma marca situada a uma distância x
do ponto de entrada.
Considerando as informações do enunciado e da figura, é
correto afirmar que a massa da molécula é igual a
a)
b)
c)
d)
Considere as seguintes afirmações sobre as velocidades das
partículas de cada grupo:
e)
q VB x
2
2qB
Vx
qB
2Vx
qx
2BV
qBx
2V
20 - (PUC SP/2015)
Considere dois fios condutores retilíneos, extensos e
paralelos, separados de 10 cm e situados no vácuo.
Considere, também, que cada condutor é percorrido por
correntes elétricas cujos valores são i1 = 4A e i2 = 12 A, em
sentidos opostos. Nessa situação, pode-se caracterizar a força
magnética, para cada metro linear dos fios, como sendo:
(adote:  0  4  10 7 T  m  A 1 )
a)
b)
c)
d)
e)
atrativa e de módulo igual a 9,6  10–5 N
nem atrativa nem repulsiva, porém de módulo igual a
9,6  10–5 N
atrativa e de módulo igual a 9,6  10–7 N
repulsiva e de módulo igual a 9,6  10–4 N
repulsiva e de módulo igual a 9,6  10–5 N
21 - (UNIMONTES MG/2015)
Uma barra fina de cobre, de comprimento L = 0,5 m e massa
m = 100 g, está inicialmente suspensa por dois fios de massa
desprezível. A barra está imersa em campo magnético
uniforme e de intensidade B = 10 T, cuja orientação é
perpendicular e entrando no plano da folha. A gravidade no
local possui módulo g = 10 m/s2. Para anular a tensão nos fios
que suportam a barra de cobre, é necessário que uma
corrente I seja aplicada no sentido indicado na figura abaixo.
O valor da corrente I, em ampères, deve ser
a)
b)
c)
d)
0,2.
0,4.
0,3.
0,5.
A intensidade da força magnética sobre 1,0 m de
comprimento do fio B, e o comportamento dos fios, nas duas
configurações acima, são, respectivamente, iguais a:
a)
b)
c)
d)
e)
23 - (ESPCEX/2015)
A figura abaixo representa um fio condutor homogêneo
rígido, de comprimento L e massa M, que está em um local
onde a aceleração da gravidade tem intensidade g. O fio é
sustentado por duas molas ideais, iguais, isolantes e, cada
uma, de constante elástica k. O fio condutor está imerso em
um campo magnético uniforme de intensidade B,
perpendicular ao plano da página e saindo dela, que age
sobre o condutor mas não sobre as molas.
Uma corrente elétrica i passa pelo condutor e, após o
equilíbrio do sistema, cada mola apresentará uma
deformação de:
a)
b)
22 - (UDESC/2015)
Dois fios retilíneos, longos e paralelos, estão dispostos,
conforme mostra a figura, em duas configurações diferentes:
na primeira correntes elétricas de intensidades iA = 3,0 A e iB
= 2,0 A são paralelas; e na segunda, correntes elétricas
também de intensidades iA = 3,0 A e iB = 2,0 A são
antiparalelas.
6,0  10–6 N, repelem-se; 6,0  10–6 N, atraem-se.
3,0  10–6 N, atraem-se; 3,0  10–6 N, repelem-se.
3,0  10–6 N, repelem-se; 3,0  10–6 N, atraem-se.
9,0  10–6 N, atraem-se; 9,0  10–6 N, repelem-se.
6,0  10–6 N, atraem-se; 6,0  10–6 N, repelem-se.
c)
d)
e)
Mg  2k
BiL
BiLK
Mg  2k
k
2(Mg  BiL )
Mg  BiL
2k
2k  BiL
Mg
24 - (UERN/2015)
Numa região em que atua um campo magnético uniforme de
intensidade 4 T é lançada uma carga elétrica positiva
conforme indicado a seguir:
GABARITO
1) A
2) C
3) E
4) A
5) A
6) 2 x 10–5 T.
7) E
8) B
9) A
10)
a)
b)
Oeste-Leste
BT = BR cos60º = BR sen30º = 5000,5 = 250mGauss
11) D
12) D
13) a) 9 V
Ao entrar na região do campo, a carga fica sujeita a uma força
magnética cuja intensidade é de 3,2  10–2N. O valor dessa
carga e o sentido do movimento por ela adquirida no interior
do campo são, respectivamente:
b) 2,5x10-4 T
14) D
15) D
16) B
a)
b)
c)
d)
1,6  10–6C e horário.
2,0  10–6C e horário.
2,0  10–6C e anti-horário.
1,6  10–6C e anti-horário.
17)
A força magnética será vertical e dirigida para cima, de acordo
com a regra da mão esquerda.
Para que a velocidade da partícula eletrizada seja constate,
força eletrostática deverá equilibrar a força magnética e,
portanto, deverá ser vertical e dirigida para baixo. Sendo a
carga da partícula positiva, o campo elétrico terá o mesmo
sentido da força elétrica e as linhas de força do campo serão
orientadas da placa P1 para a placa P2.
v = 5,0  103 m/s
25 - (UFRGS/2015)
Partículas  ,  e  são emitidas por uma fonte radioativa e
penetram em uma região do espaço onde existe um campo
magnético uniforme. As trajetórias são coplanares com o
plano desta página e estão representadas na figura que
segue.
18) E
19) E
20) E
21) A
22) E
Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do
enunciado abaixo.
A julgar pelas trajetórias representadas na figura acima, o
campo magnético ........ plano da figura.
a)
b)
c)
d)
e)
aponta no sentido positivo do eixo X, no
aponta no sentido negativo do eixo X, no
aponta no sentido positivo do eixo Y, no
entra perpendicularmente no
sai perpendicularmente do
23) D
24) C
25) D