magnetismo e fontes de campo magnético.

CENTRO EDUCACIONAL SESC CIDADANIA
Professor: Vilson Mendes
Lista de exercícios de Física I
Lista 8 – Magnetismo e fontes de campo magnético
∞ENSINO MÉDIO ∞
Data
Aluno (a):
NOTA:
SÉRIE/TURMA
3ª
1. Assinale as afirmativas corretas.
I. A magnetita é um ímã natural.
II. Fragmentos de ferro aderem acentuadamente
às regiões extremas de um ímã em forma de
barra.
III. A Terra se comporta como se fosse um
enorme ímã. O eixo desse ímã não coincide com
o eixo de rotação da Terra.
IV. Se ocorre repulsão entre dois polos de dois
ímãs, pode-se afirmar que esses polos são dois
polos norte.
2. Uma pessoa deixa cair um ímã em forma de
barra e, com a colisão, ele se parte
transversalmente em dois pedaços, como mostra
a figura a seguir.
Ao tentar aproximar os pedaços, a pessoa nota
que eles se repelem. Assinale os itens que
apresentam os possíveis extremos que foram
aproximados.
1. N e Y
2. S e X
3. X e Y
4. N e S
3. Considere dois ímãs, AB e CD. Observa-se
que o extremo A do ímã AB atrai o extremo D do
ímã CD. Sendo C um polo sul, identifique os
polos A, B e D.
4. Ao ser colocada em um ponto P de um campo
magnético, uma pequena agulha magnética se
dispõe como mostra a figura. Represente o vetor
campo magnético ⃗ em P.
5. Para os casos indicados abaixo, represente o
vetor campo magnético ⃗ no ponto P.
6. Um professor de Eletricidade realizou em sala
de aula o seguinte experimento: colocou um ímã
sobre uma mesa e em cima do ímã colocou uma
folha de papel vegetal, sobre a qual espalhou
limalha de ferro. Então, ele deu pequenas batidas
no papel e a limalha se dispôs segundo
determinadas linhas. O professor explicou que
cada limalha de ferro se magnetizou e passou a
se comportar como uma pequena agulha
magnética e pediu aos alunos que explicassem o
que representam as linhas obtidas. O que você
responderia?
Alchemy/Alamy/Other Images
7. Aplicando a regra da mão direita, represente
no ponto P o vetor campo magnético ⃗ em cada
caso.
8. Pequenas agulhas magnéticas são colocadas
nos pontos P1 e P2 do campo magnético
originado pela corrente elétrica i. Das três
situações indicadas abaixo, qual representa as
posições corretas das agulhas? Despreze a ação
do campo magnético terrestre.
9. No campo magnético gerado pelas correntes
elétricas de intensidades i1e i2, sabe-se que o
vetor campo magnético resultante no ponto P é
nulo.
Qual é a relação
?
11. Um fio retilíneo e uma espira circular de
raio R e centro O são percorridos por correntes
elétricas de intensidades I e i, respectivamente. A
espira e o fio encontram-se no mesmo plano e
tangenciam-se, conforme mostra a figura.
Com os sentidos indicados para as correntes
elétricas, é possível que o campo magnético
resultante no centro O seja nulo? Em caso
afirmativo, qual deveria ser a relação ?
12. Duas espiras concêntricas de
raios R1 e R2 situadas no mesmo plano, conforme
mostra a figura, são percorridas por correntes
elétricas de intensidades i1 e i2, respectivamente.
10. Considere ⃗⃗⃗⃗ , ⃗⃗⃗⃗ e ⃗⃗⃗⃗ os vetores campo
magnético nos centros O1, O2 e O3,
respectivamente, das espiras vistas de frente,
conforme mostram as figuras.
Sabendo que o vetor campo magnético resultante
no centro O é nulo, pode-se afirmar que:
a) i1 e i2 têm o mesmo sentido e
=
.
b) i1 e i2 têm o mesmo sentido e i1 · R1 = i2 · R2.
c) i1 e i2 têm sentidos opostos e
=
.
d) i1 e i2 têm sentidos opostos e i1 · R1 = i2 · R2.
e) i1 e i2 têm o mesmo sentido e i1 = i2.
13. Um solenoide de resistência elétrica R = 5 Ω
contendo 10 espiras por centímetro é ligado a um
gerador de força eletromotriz ε = 12 V e
resistência interna r = 1 Ω.
a) Represente graficamente os vetores ⃗⃗⃗⃗ , ⃗⃗⃗⃗ e
⃗⃗⃗⃗ .
b) Qual desses vetores é o mais intenso?
Sendo μ0 = 4π · 10–7
a permeabilidade
magnética do meio:
a) determine a intensidade da corrente elétrica
que percorre o solenoide;
b) determine a intensidade do campo magnético
no interior do solenoide;
c) represente o vetor campo magnético no
ponto P pertencente ao eixo do solenoide.
Revisando o conteúdo
1. (Vunesp) A figura representa um ímã em forma
de barra que vai ser cortado em duas partes.
Logo em seguida ao corte, pode-se observar que
os pedaços resultantes:
a) repelem-se, se o corte for segundo a linha a ou
segundo a linha b.
b) atraem-se, se o corte for segundo a linha a ou
segundo a linha b.
c) repelem-se, se o corte for segundo a linha a, e
atraem-se, se o corte for segundo a linha b.
d) atraem-se, se o corte for segundo a linha a, e
repelem-se, se o corte for segundo a linha b.
e) não interagem, se o corte for segundo a
linha a, e atraem-se, se o corte for segundo a
linha b.
2. (Fuvest-SP) Um ímã em forma de barra, de
polaridade N (norte) e S (sul), é fixado numa
mesa horizontal. Um outro ímã semelhante, de
polaridade desconhecida, indicada por A e T,
quando colocado na posição mostrada na figura
1, é repelido para a direita. Quebra-se esse ímã
ao meio e, utilizando as duas metades, fazem-se
quatro experiências, representadas nas figuras I,
II, III e IV, em que as metades são colocadas,
uma de cada vez, nas proximidades do ímã fixo.
Indicando por “nada” a ausência de atração ou
repulsão da parte testada, os resultados das
quatro experiências são, respectivamente:
3. (UFMG) Fazendo uma experiência com dois
ímãs em forma de barra, Júlia colocou-os sob
uma folha de papel e espalhou limalhas de ferro
sobre essa folha. Ela colocou os ímãs em duas
diferentes orientações e obteve os resultados
mostrados nas figuras I e II.
Nessas figuras, os ímãs estão representados
pelos retângulos. Com base nessas informações,
é correto afirmar que as extremidades dos ímãs
voltadas para a região entre eles podem
corresponder às seguintes polaridades:
a) norte e norte na figura I e sul e norte na figura
II.
b) norte e norte na figura I e sul e sul na figura II.
c) norte e sul na figura I e sul e norte na figura II.
d) norte e sul na figura I e sul e sul na figura II.
4. (UEM-PR) O diagrama abaixo representa as
linhas de um campo magnético uniforme.
Assinale a alternativa que melhor representa a
posição da agulha de uma bússola colocada em
um ponto P, no mesmo plano do campo
magnético.
5. (UEMG) Uma pessoa colocou uma bússola
sobre uma mesa e observou que a agulha
magnética da bússola se orientava da maneira
mostrada na figura.
Assinale a alternativa que apresenta uma
conclusão correta sobre essa situação.
a) O campo magnético no local tem a mesma
direção da agulha e o sentido para a direita.
b) O polo norte da agulha aponta para o polo Sul
geográfico.
c) O polo norte da agulha aponta para o polo
norte magnético da Terra.
d) O campo magnético da Terra é perpendicular
à direção determinada pela agulha magnética.
6. (UFRGS) Uma pequena bússola é colocada
próxima a um ímã permanente. Em quais das
posições assinaladas na figura a extremidade
norte da agulha apontará para o alto da página?
a) Somente em A ou D.
b) Somente em B ou C.
c) Somente em A, B ou D.
d) Somente em B, C ou D.
e) Em A, B, C ou D.
7. (UFMG) Esta figura mostra uma pequena
chapa metálica imantada que flutua sobre a água
de um recipiente. Um fio elétrico está colocado
sobre esse recipiente.
O fio passa, então, a conduzir uma intensa
corrente elétrica contínua, no sentido da
esquerda para a direita. A alternativa que melhor
representa a posição da chapa metálica
imantada, após um certo tempo, é:
8. (UEPB) O magnetismo e a eletricidade eram
fenômenos já bem conhecidos, quando, em
1820, Hans Christian Oersted (1777-1851)
observou que uma agulha magnética era
desviada quando uma corrente elétrica passava
por um fio próximo. A partir daí, eletricidade e
magnetismo passaram a ser reconhecidos como
fenômenos de uma mesma origem. A figura
abaixo representa um fio percorrido por uma
corrente de grande intensidade, situado acima de
uma agulha magnética.
A partir dessas informações, é correto afirmar
que:
a) a figura é coerente, pois uma agulha
magnética tende a se orientar na mesma direção
do fio no qual passa a corrente.
b) a figura não é coerente, pois uma agulha
magnética tende a se orientar segundo um
ângulo de 45º, em relação ao fio no qual passa a
corrente.
c) a figura não é coerente, pois uma agulha
magnética tende a se orientar
perpendicularmente ao fio no qual passa a
corrente.
d) a figura é coerente, pois a orientação da
agulha magnética e a da corrente que percorre o
fio são iguais, e o polo sul da agulha aponta para
a esquerda.
e) a figura não é coerente, pois a orientação da
agulha magnética e a da corrente que percorre o
fio são iguais, porém o polo sul da agulha deveria
estar apontando para a direita.
9. (Ufes) Em uma excursão acadêmica, um aluno
levou uma lanterna com uma bússola acoplada.
Em várias posições durante o dia, ele observou
que a bússola mantinha sempre uma única
orientação; perpendicular à direção seguida pelo
Sol. À noite, estando a bússola sobre uma mesa
e próxima de um fio perpendicular a ela, notou
que a bússola mudou sua orientação, no
momento em que foi ligado um gerador de
corrente contínua.
A orientação inicial da agulha da bússola é a
mostrada na figura a seguir.
Ao ligar o gerador, a corrente sobe o fio (saindo
do plano da ilustração). Assim, a orientação da
bússola passará a ser a seguinte:
10. (UFPE) Dois longos fios paralelos
transportam correntes iguais e de sentidos
opostos e estão separados por uma distância
igual a 2b. Determine a relação
entre os
módulos do vetor indução magnética no ponto Q,
equidistante e coplanar aos dois fios, e no
ponto P, coplanar aos fios e situado a uma
distância b do fio da esquerda.
Com base no exposto, é correto afirmar que:
a) o sentido de ⃗⃗⃗⃗ aponta para dentro da folha e
o de ⃗⃗⃗⃗ , para fora da mesma.
b) os sentidos de ⃗⃗⃗⃗ e ⃗⃗⃗⃗ apontam para fora da
folha.
c) o sentido de ⃗⃗⃗⃗ aponta para fora da folha e o
de ⃗⃗⃗⃗ para dentro da mesma.
d) os sentidos de ⃗⃗⃗⃗ e ⃗⃗⃗⃗ apontam para dentro da
folha.
e) não existe campo magnético resultante,
pois ⃗⃗⃗⃗ e ⃗⃗⃗⃗ se anulam.
13. (Unifesp) A figura representa uma bateria, de
força eletromotriz E e resistência interna r = 5,0
Ω, ligada a um solenoide de 200 espiras. Sabe-se
que o amperímetro marca 200 mA e o voltímetro
marca 8,0 V, ambos supostos ideais.
11. (PUC-MG) No centro de uma espira circular
de raio R percorrida por uma corrente de
intensidade i, o vetor indução magnética:
1. tem módulo independente do meio que
envolve a espira.
2. é perpendicular ao plano da espira.
3. tem módulo diretamente proporcional à razão
.
Com relação às afirmações 1, 2 e 3, é correto
afirmar que:
a) só a 1 e a 3 são corretas.
b) só a 2 e a 3 são corretas.
c) só a 2 é correta.
d) todas são corretas.
e) todas são falsas.
12. (UCS-RS) Um fio reto AB e uma espira de
centro C estão no plano da folha isolados entre si
e percorridos pelas correntes elétricas i1 e i2. No
centro C da espira são gerados os campos
magnéticos ⃗⃗⃗⃗ e ⃗⃗⃗⃗ pelas correntes
elétricas i1 e i2, respectivamente.
a) Qual o valor da força eletromotriz da bateria?
b) Qual a intensidade do campo magnético
gerado no ponto P, localizado no meio do interior
vazio do solenoide?
[Dados: μ0 = 4π · 10–7
]
Gabarito:
1. I, II, e III
2. I e II
3. A: polo sul; B: polo norte; D: polo norte.
4.
9. 2
10.
a)
5.
a)
b)
b) ⃗⃗⃗⃗ é o mais intenso.
11. Sim;
.
12. c
13. a) 2,0 A
b) 8.10-4 T
c)
c)
6. As linhas obtidas representam as linhas de
indução.
7.
8. b
Revisando o conteúdo
1. c
2. a
3. d
4. b
5. a
6. a
7. c
8. c
9. a
10. 3
11. b
12. d
13. a) 9,0 V
b) 8.10-5 T