ALUNO:_____________________________ DISCIPLINA:_____________________ TURMA:2º ano PROFESSOR:Jean ROTEIRO DE ESTUDO Senhores pais, Pedimos sua parceria especial no sentido de ajudar, apoiar e ACOMPANHAR os estudos do aluno para que possamos alcançar grandes resultados. Fiquem atentos para os dados a seguir: CONTEÚDO DA PROVA FINAL E RECUPERAÇÃO ESPECIAL. FONTES DE CAMPO MAGNÉTICO CAMPO MAGNÉTICO DEVIDO A UM FIO CONDUTOR RETILÍNEO (MÓDULO, DIREÇÃO E SENTIDO) CAMPO MAGNÉTICO DEVIDO A UMA ESPIRA CIRCULAR (MÓDULO, DIREÇÃO E SENTIDO) CAMPO MAGNÉTICO DEVIDO A UM SOLENÓIDE (MÓDULO, DIREÇÃO E SENTIDO) FORÇA MAGNÉTICA SOBRE CARGAS ELÉTRICAS PARTÍCULA LANÇADA PARALELAMENTE AS LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO (MÓDULO, DIREÇÃO E SENTIDO) PARTÍCULA LANÇADA PERPENDICULAR AS LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO (MÓDULO, DIREÇÃO E SENTIDO); CÁLCULO ENVOLVENDO RAIO DA TRAJETÓRIA ASSIM COMO DO PERÍODO PARTÍCULA LANÇADA OBLIQUAMENTE AS LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO (MÓDULO, DIREÇÃO E SENTIDO) OBS: SERÁ UTILIZADO COMO APORTE AS AULAS TEÓRICAS EM QUE FOI MINISTRADO O CONTEÚDO EM SALA DE AULA, ASSIM COMO AS LISTAS DE EXERCÍCIOS REFERENTES AOS CONTEÚDOS SUPRACITADOS, SENDO 2 LISTAS TRABALHADAS EM SALA DE AULA. SEGUE EM ABAIXO UMA LISTA DE EXERCÍCIOS QUE TRATA DOS ASSUNTOS REFERENTES A PROVA FINAL QUE DEVE SER RESOLVIDA A FIM DE SE CHEGAR A UMA SOLIDIFICAÇÃO DO CONTEÚDO. Esta é uma atividade de estudo para aprimorar seus conhecimentos. Faça-a com esmero e muita atenção. ATIVIDADES EXTRAS!!! 1 Questão 01 - (UEPA/2014) Um dos primeiros sistemas de comunicação a utilizar eletricidade, o telégrafo, fazia uso de um código de sinais, transmitido a distância, e era constituído por um eletroímã alimentado por corrente contínua, como mostrado na figura abaixo. Hoje é um tipo de tecnologia inteiramente superado, embora os eletroímãs continuem tendo ainda um grande número de aplicações. Para o eletroímã mostrado abaixo, se a pilha fornecer corrente para a bobina, afirma-se que: O exame de tomografia de ressonância magnética nuclear ou apenas de ressonância magnética, consiste em aplicar em um paciente submetido a um campo magnético intenso, ondas com frequências iguais às dos núcleos dos tecidos do corpo que se quer examinar. Tais tecidos absorvem a energia em função da quantidade de água do tecido. Em relação a essas informações a respeito do campo magnético, analise as afirmações a seguir. I. II. III. Fonte: http//ciencia.hsw.uol.com.br a) b) c) d) e) a região A se comporta como um polo sul magnético, e a região B como um polo norte magnético. as linhas de indução do campo magnético no interior da bobina estão orientadas no sentido de B para A. o campo magnético produzido não depende da diferença de potencial aplicada pela pilha na bobina. associando-se em paralelo com a pilha mostrada, outra idêntica, com a mesma polaridade, o campo magnético produzido duplicará. aproximando-se um pedaço de ferro da extremidade A, ele será atraído, e da extremidade B, ele será repelido. Questão 02 - (PUC SP/2013) Na figura abaixo temos a representação de dois condutores retos, extensos e paralelos. A intensidade A unidade do campo magnético no SI é o Tesla, que também pode ser expresso como Wb/m2. Não é recomendado o exame a pacientes com marca passo, pois o campo magnético atua sobre correntes elétricas, podendo danificar o mesmo. Equipamentos ortopédicos (como pinos metálicos) podem causar distorção nas imagens, pois afetam o campo magnético principal. Todas as afirmações corretas estão em: a) b) c) d) I - II I - III II - III I - II - III Questão 04 - (IFPE/2012) Uma bobina chata representa um conjunto de N espiras que estão justapostas, sendo essas espiras todas iguais e de mesmo raio. Considerando que a bobina da figura abaixo tem resistência de R = 8 , possui 6 espiras, o raio mede 10 cm, e ela é alimentada por um gerador de resistência interna de 2 e força eletromotriz de 50 V, a intensidade do vetor indução magnética no centro da bobina, no vácuo, vale: Dado: o = 4 10–7 T.m/A (permeabilidade magnética no vácuo) da corrente elétrica em cada condutor é de 20 2A nos sentidos indicados. O módulo do vetor indução magnética resultante no ponto P, sua direção e sentido estão mais bem representados em Adote 0 = 4 10–7 Tm/A a) b) c) d) e) 2 10–5 T 4 10–5 T 6 10–5 T 8 10–5 T 9 10–5 T Questão 05 - (FMABC/2011) a) 4 2 104 T e b) 8 2 10 4 T e c) 8 104 T e d) 4 10 4 T e e) 4 2 107 T e Questão 03 - (ACAFE SC/2012) 2 A figura representa um longo fio retilíneo percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 4mA. Podemos afirmar que a intensidade do campo magnético B no ponto P, distante d = 8cm do fio, vale Considere: 0 = 410-7 ( SI ) Questão 08 - (FAMECA SP/2010) Um gerador de tensão contínua U alimenta um circuito simples que consta de um resistor ôhmico de forma cilíndrica de comprimento L, área transversal A e feito de um material de resistividade ρ, como mostra a figura. a) b) c) d) e) 1 10-7 T 1 10-8 T 1 10-11 T 1 10-13 T 4 10-13 T Questão 06 - (UESPI/2011) 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 corrente elétrica terá intensidade dada por _______________e, no ponto P haverá um campo magnético com orientação __________________________. A alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do texto é a) b) c) d) e) ρL/UA … entrando na folha ρL/UA … saindo da folha UL/Aρ … entrando na folha UA/ρL … saindo da folha UA/ ρL … entrando na folha Questão 09 - (UNIMONTES MG/2010) a) b) c) μ0i/(R) μ0i/(2R) 3μ0i/(2R) d) 5 μ0i/(R) e) 5 μ0i/(2R) Questão 07 - (UEFS BA/2011) Tratando-se de um campo magnético produzido no eixo do solenoide percorrido por uma corrente elétrica, analise as proposições, marcando com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) O módulo do campo magnético é proporcional ao número de espiras por unidade de comprimento do solenoide. ( ) A intensidade do campo magnético diminui quando uma barra de ferro é introduzida no seu interior. ( ) O módulo do campo magnético é proporcional à intensidade da corrente elétrica que percorre o solenoide. A intensidade do campo magnético a 20 cm de um fio retilíneo e muito longo, conduzindo uma corrente de 20 A, é igual a 2 10–5 T. Se a corrente for duplicada, o valor do campo magnético a 10 cm do fio será a) b) c) d) 8 10–5 T. 4 10–5 T. 6 10–5 T. 2 10–5 T. Questão 10 - (UEA AM/2014) Considere uma câmara em cujo interior atua um campo magnético constante, indicado por X, perpendicular ao plano da folha e entrando nela. Um próton, um elétron e um feixe de radiação gama penetram no interior desta câmara por uma abertura comum, como mostra a figura. A partir da análise dessas proposições, a alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a a) b) c) d) e) VVF VFV FVF FVV VVV 3 O próton e o elétron passam pela entrada com a mesma velocidade, e os números indicam os possíveis pontos de colisão dos três componentes citados com a parede interior da câmara. Considerando o próton, o elétron e a radiação gama, os números correspondentes aos pontos com que eles colidem são, respectivamente, a) b) c) d) e) Uma partícula negativa é lançada com velocidade V em um espaço tridimensional na presença de um campo magnético B com direção representada na figura a seguir. 2, 4 e 3. 3, 5 e 1. 1, 4 e 3. 2, 3 e 4. 1, 5 e 3. Questão 11 - (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. O movimento descrito pela partícula será uma a) b) c) d) espiral descendente no plano z-x. trajetória circular no plano x-y. parábola ascendente no plano y-z. reta com aceleração no plano x-y. Questão 13 - (UEG GO/2013) Um feixe de elétrons, em movimento uniforme, atravessa uma região que possuí um campo elétrico e um campo magnético. Sabendo-se que o feixe não sofre desvio em sua trajetória retilínea e que a força gravitacional é desprezível, determine uma expressão para a velocidade do feixe em função do campo elétrico e do campo magnético. Questão 14 - (UNESP/2013) Um feixe é formado por íons de massa m1 e íons de massa m2, com cargas elétricas q1 e q2, respectivamente, de mesmo módulo e de sinais opostos. O feixe penetra com velocidade V , por uma fenda F, em uma região onde atua um campo magnético uniforme B , cujas linhas de campo emergem na vertical perpendicularmente ao plano que contém a figura e com sentido para fora. Depois de atravessarem a região por trajetórias tracejadas circulares de raios R1 e R2 = 2R1, desviados pelas forças magnéticas que atuam sobre eles, os íons de massa m1 atingem a chapa fotográfica C1 e os de massa m2 a chapa C2. Considerando as informações do enunciado e da figura, é correto afirmar que a massa da molécula é igual a a) b) c) d) e) qVBx 2 2qB Vx qB 2Vx qx 2BV qBx 2V Questão 12 - (Unievangélica GO/2014) 4 Considere que a intensidade da força magnética que atua sobre uma partícula de carga q, movendo-se com velocidade v, perpendicularmente a um campo magnético uniforme de módulo B, é dada por FMAG = |q|vB. Indique e justifique sobre qual chapa, C1 ou C2, incidiram os íons de carga positiva e os de carga m1 negativa. Calcule a relação entre as massas m2 desses íons. Questão 15 - (IFSC/2013) Uma partícula eletricamente carregada em movimento, ao atravessar um campo magnético, sofre a ação de uma força. Em consequência dessa força, a partícula poderá descrever diversos tipos de movimento, conforme a direção da sua velocidade e, consequentemente, da força magnética que atua sobre a partícula. A esse respeito, observe a figura abaixo: Questão 17 - (UDESC/2013) Considere uma região do espaço onde exista somente um campo magnético uniforme e constante, cujas linhas de campo são lineares e paralelas entre si. Uma partícula eletricamente carregada penetra nesta região, com vetor velocidade paralelo às linhas do campo magnético. Com relação ao movimento da partícula, após penetrar na região do campo magnético, é correto afirmar que a partícula descreve um movimento: a) b) c) d) e) retilíneo uniformemente variado, com a magnitude do vetor velocidade proporcional à magnitude do campo magnético. retilíneo uniformemente variado, com a magnitude da aceleração proporcional à magnitude do campo magnético. circular uniforme, com a magnitude da aceleração proporcional à magnitude do campo magnético. retilíneo uniforme, com a magnitude do vetor velocidade permanecendo constante. circular uniforme, com a magnitude da aceleração nula. Questão 18 - (UEFS BA/2013) Suponha que uma partícula de massa m e carga q < 0 seja lançada com velocidade v em uma região na qual existe um campo magnético uniforme (cuja direção é perpendicular à folha e cujo sentido é afastar-se do observador), conforme mostrado na figura. Suponha também que a partícula seja lançada na direção paralela à folha de papel e sentido de baixo para cima. Em relação à trajetória da partícula, assinale a alternativa CORRETA. a) b) c) d) e) A partícula descreverá uma trajetória circular sentido anti-horário. A partícula descreverá uma trajetória circular sentido horário. A partícula descreverá uma trajetória retilínea. A partícula descreverá uma trajetória elíptica sentido horário. A partícula descreverá uma trajetória elíptica sentido anti-horário. Realizando experiências para observar o movimento de partículas lançadas na região de um campo magnético, um estudante lançou, inicialmente, um feixe de elétrons com velocidade v 0 na região de um campo de indução magnética uniforme, B , e, em seguida, mantendo os vetores v 0 e B , repetiu a experiência, lançando, sequencialmente, um feixe de prótons, um feixe de átomos neutros de sódio e um feixe de íons negativos de flúor que tem, em relação ao elétron, a mesma carga e a massa maior. Com o auxílio de uma câmara de bolhas, observou as trajetórias das partículas, representando-as na figura. no no no no Questão 16 - (PUC MG/2013) Um nêutron, um próton, um elétron e uma partícula alfa entram em uma região de campo magnético uniforme com a mesma velocidade. O campo magnético é perpendicular ao plano do papel, apontando para dentro. As trajetórias das partículas estão indicadas no desenho. A trajetória do elétron é: Uma análise da figura permite afirmar corretamente que I, II, III e IV são as trajetórias descritas, respectivamente, pelas partículas a) b) c) d) e) elétrons, prótons, íons negativos de flúor e átomos neutros de sódio. elétrons, átomos neutros de sódio, íons negativos de flúor e prótons. prótons, átomos neutros de sódio, elétrons e íons negativos de flúor. prótons, átomos neutros de sódio, íons negativos de flúor e elétrons. íons negativos de flúor, elétrons, átomos neutros de sódio e prótons. Questão 19 - (UFPB/2013) a) b) c) d) A B C D O grande colisor de hádrons, ou LHC como é conhecido, é um ambicioso projeto da física de partículas, implementado na Europa, e que tem o 5 objetivo de sondar a estrutura mais fundamental da matéria. Para isso, um gigantesco túnel, no formato circular com raio de 4km, foi cavado, e nele feixes de prótons são mantidos com altíssimas velocidades, devido a um campo magnético uniforme de 810–4T de intensidade perpendicular ao plano do túnel. Nessas condições, conclui-se que um próton de massa igual a 210–27 kg e carga elétrica de 1,610–19C circula nesse túnel a uma velocidade, em m/s, de: a) b) c) d) e) 1,38108 1,65108 2,56108 2,44108 2,80108 Questão 20 - (UDESC/2012) A Figura 4 representa uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme B orientado perpendicularmente para dentro do plano desta figura. Uma partícula de massa m e carga positiva q penetra nessa região de campo magnético, perpendicularmente as linhas de campo, com velocidade V constante. Considerando a situação descrita acima, assinale a alternativa incorreta. a) b) c) O período do movimento executado pela partícula na região de campo magnético não depende de sua velocidade V. O trabalho realizado pela força magnética sobre a partícula é diferente de zero. A frequência do movimento é inversamente proporcional à massa m da partícula. d) e) O módulo da força magnética que atua sobre a partícula é determinado pelo produto qVB. O raio da trajetória executada pela partícula na região de campo magnético é proporcional à quantidade de movimento da partícula. GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: C 3) Gab: D 4) Gab: C 5) Gab: B 6) Gab: B 7) Gab: B 8) Gab: E 9) Gab: A 10) Gab: E 11) Gab: E 12) Gab: B 13) Gab: Como o feixe passa pelos campos sem sofrer desvio, então a força elétrica é igual em módulo e direção à força magnética. Logo, ter-se-á: F(elétrica) = F(magnética) E.q = q.V.B E V B 14) Gab: Pela regra da mão direita, conclui-se que o íon de carga positiva incide sobre a chapa C1 e o íon de carga negativa incide sobre a chapa C2. íon de carga positiva na chapa C1 íon de carga negativa na chapa C2 m1 1 m2 2 15) Gab: B 16) Gab: D 17) Gab: D 18) Gab: D 19) Gab: C 20) Gab: B Obs.: Caro aluno, além da atividade que acabou de fazer, sugerimos que estude através de seus livros e anotações, cadernos, exercícios trabalhados em sala, registros no quadro e na lousa eletrônica e site. Releia as teorias, os conteúdos. Faça pesquisas na internet e em outros livros. Estude fazendo registros em forma de resumos, resenhas, fichamentos, perguntas e respostas baseadas no que foi trabalhado em classe. Traga suas dúvidas por escrito para saná-las em sala de aula. Empenhe-se! Estude muito! Conte conosco! A Coordenação 6