Magnetismo-2016 1. (Uerj 2016) Em uma loja, a potência média

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1. (Uerj 2016) Em uma loja, a potência média máxima absorvida pelo enrolamento primário de
um transformador ideal é igual a 100 W. O enrolamento secundário desse transformador, cuja
tensão eficaz é igual a 5,0 V, fornece energia a um conjunto de aparelhos eletrônicos ligados
em paralelo. Nesse conjunto, a corrente em cada aparelho corresponde a 0,1 A.
O número máximo de aparelhos que podem ser alimentados nessas condições é de:
a) 50
b) 100
c) 200
d) 400
2. (Unesp 2016) Um ímã em forma de barra, com seus polos Norte e Sul, é colocado sob uma
superfície coberta com partículas de limalha de ferro, fazendo com que elas se alinhem
segundo seu campo magnético. Se quatro pequenas bússolas, 1, 2, 3 e 4, forem colocadas em
repouso nas posições indicadas na figura, no mesmo plano que contém a limalha, suas
agulhas magnéticas orientam-se segundo as linhas do campo magnético criado pelo ímã.
Desconsiderando o campo magnético terrestre e considerando que a agulha magnética de
cada bússola seja representada por uma seta que se orienta na mesma direção e no mesmo
sentido do vetor campo magnético associado ao ponto em que ela foi colocada, assinale a
alternativa que indica, correta e respectivamente, as configurações das agulhas das bússolas
1, 2, 3 e 4 na situação descrita.
a)
b)
c)
d)
e)
3. (G1 - ifsp 2016) Dispõe-se de três ímãs em formato de barra, conforme mostra a figura a
seguir:
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Sabe-se que o polo A atrai o polo C e repele o polo E. Se o polo F é sul, pode-se dizer que:
a) A é polo sul e B polo Sul.
b) A é polo sul e C é polo norte.
c) B é polo norte e D é polo norte.
d) A é polo norte e C é polo sul.
e) A é polo norte e E é polo sul.
4. (G1 - ifsp 2016) No mundo, existe uma grande variedade de elementos químicos metálicos,
cujas propriedades físicas e químicas são similares ou bastante distintas. Comumente, os
metais são separados em dois grandes grupos: os ferrosos (compostos por ferro) e os não
ferrosos (ausência de ferro). O primeiro grupo é considerado magnético, enquanto que o
segundo não. Desta forma, uma maneira eficiente e rápida para fazer a separação destes
elementos é pela utilização de eletroímãs, que são dispositivos que atraem apenas os metais
ferromagnéticos. Considere as quatro barras QR, ST, UV e WX aparentemente idênticas.
Verifica-se, experimentalmente, que Q atrai T, repele U e atrai W; R repele V, atrai T e
atrai W.
Diante do exposto, assinale a alternativa correta.
a) QR e ST são ímãs.
b) QR e UV são ímãs.
c) RS e TU são ímãs.
d) QR, ST e UV são ímãs.
e) As quatro barras são ímãs.
5. (Unisc 2016) Uma partícula com carga q e massa M move-se ao longo de uma reta com
velocidade v constante em uma região onde estão presentes um campo elétrico de
1,0  106 mV / m e um campo de indução magnética de 0,10 T. Sabe-se que ambos os
campos e a direção de movimento da partícula são perpendiculares entre si. Determine a
velocidade da partícula.
a) 1,0  103 m / s
b) 1,0  107 m / s
c) 1,0  104 m / s
d) 1,0  107 m / s
e) 1,0  103 m / s
6. (Ime 2016)
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Uma partícula de massa m e carga  Q encontra-se confinada no plano XY entre duas
lâminas infinitas de vidro, movimentando-se sem atrito com vetor velocidade (v, 0, 0) no
instante t  0, quando um dispositivo externo passa a gerar um campo magnético dependente
do tempo, cujo vetor é (f(t)f(t),B), onde B é uma constante. Pode-se afirmar que a força
normal exercida sobre as lâminas é nula quando t é
Consideração:
- desconsidere o efeito gravitacional.
 m 
a) 

 QB  8
 m 
b) 

 QB  4
 m 
c) 

 QB  2
 m 
d) 

 QB 
 m 
e) 2 

 QB 
7. (Fac. Albert Einstein - Medicin 2016) Desde o aparecimento de sistemas artificiais de
estimulação cardíaca, dotados de circuitos de sensibilidade (os marca-passos), tem-se
observado sua relativa vulnerabilidade frente a interferências de diferentes naturezas, tanto em
situações ambientais características do dia a dia do paciente portador de marca-passo, quanto
em circunstâncias em que há a necessidade de submetê-lo a procedimentos terapêuticos
envolvendo correntes elétricas, ondas eletromagnéticas ou radiações. Campos magnéticos da
ordem de 17,5 μT são encontrados em regiões próximas a condutores de altas correntes
como, por exemplo, alarmes antirroubo, detectores de metais, linhas de transmissão etc. e
podem inibir o gerador de estímulos cardíacos, mudando consequentemente seu
comportamento.
http://paginas.fe.up.pt/~mam/Linhas-01.pdf [Adaptado]
Determine até que distância aproximada, em metros, de uma linha de transmissão muito
comprida (condutor retilíneo), percorrida por uma corrente contínua de 217 A, a uma tensão de
400 kV, o campo magnético produzido teria magnitude capaz de poder alterar o
comportamento do gerador de estímulos cardíacos. Adote: μ0  4  π  107 T  m  A 1.
a) 2,48
b) 4,96
c) 17,5
d) 24,8
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8. (Ueg 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) 9,0  100
b) 9,0  101
c) 9,0  101
d) 9,0  102
9. (Pucsp 2016) A figura representa dois fios condutores retilíneos e muito compridos,
paralelos e percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade (iF ), porém, de sentidos
contrários. Entre os fios há uma espira circular de raio R percorrida por uma corrente elétrica
i
de intensidade (iE ). Determine a razão F e o sentido da corrente elétrica na espira circular
iE
para que o campo de indução magnética resultante no centro da espira seja nulo. Os fios
condutores e a espira circular estão situados no mesmo plano.
a)
b)
c)
d)
π e o sentido da corrente na espira deve ser anti-horário.
π e o sentido da corrente na espira deve ser horário.
1,5π e o sentido da corrente na espira deve ser horário.
1,5π e o sentido da corrente na espira deve ser anti-horário.
10. (Ueg 2016) Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares, de raios R1 e R2 , onde
R2  5R1, são percorridas pelas correntes de intensidades i1 e i2 , respectivamente. O campo
magnético resultante no centro das espiras é nulo. Qual é a razão entre as intensidades de
correntes i2 e i1 ?
a)
b)
c)
d)
e)
0,2
0,8
1,0
5,0
10
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11. (Ufrgs 2016) Observe a figura abaixo que representa um anel condutor que cai
verticalmente na direção de um fio fixo que conduz uma corrente elétrica i.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem
em que aparecem.
Considerando que o plano do anel e o fio são coplanares, conforme representa a figura, a
corrente elétrica induzida no anel terá sentido __________ e a força magnética resultante
sobre ela __________.
a) horário – aponta para o topo da página
b) horário – aponta para o pé da página
c) anti-horário – aponta para o topo da página
d) anti-horário – aponta para o pé da página
e) anti-horário – será nula
12. (Pucrs 2016) Para uma espira circular condutora, percorrida por uma corrente elétrica de
intensidade i, é registrado um campo magnético de intensidade B no seu centro. Alterando-se
a intensidade da corrente elétrica na espira para um novo valor ifinal' observa-se que o módulo
do campo magnético, no mesmo ponto, assumirá o valor 5B. Qual é a razão entre as
intensidades das correntes elétricas final e inicial (ifinall i)?
a)
b)
c)
d)
e)
1
5
1 25
5
10
25
13. (Upe-ssa 3 2016) Uma partícula de carga positiva se move com velocidade de módulo v,
em uma região do espaço que possui um campo magnético de módulo B. Nessa situação,
uma força magnética de módulo F surge. Um conjunto de diagramas foi construído
representando todas essas grandezas vetoriais. Observe os diagramas a seguir:
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Está(ão) CORRETO(S), apenas,
a) I.
b) V.
c) I e III.
d) II e V.
e) III e IV.
14. (Pucpr 2016) O dispositivo tecnológico mostrado na figura a seguir é um gerador elétrico
simples e sua criação é devido à aplicação da Lei de Faraday e da Lei de Lenz. Nesse
dispositivo, a espira, imersa num campo magnético B, gira com velocidade angular ω em
torno do eixo de rotação e está acoplada aos anéis coletores. Sobre esses anéis estão as
escovas de carvão, que fornecem uma força eletromotriz ao circuito externo. O campo
magnético entre os polos é uniforme e a área da espira é igual a A.
Considerando o dispositivo da figura acima, é CORRETO afirmar que:
a) o fluxo do campo magnético através da espira é constante.
b) o sentido da corrente induzida na espira é horário e independe do tempo.
c) a força eletromotriz induzida e produzida pelo gerador é alternada.
d) a frequência de oscilação produzida pelo gerador e fornecida ao circuito externo é ω.
e) o valor da força eletromotriz gerada é Bω.
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15. (Imed 2016) Para a indução de corrente elétrica em um solenoide, é utilizado um ímã em
barra. Para tanto, são testadas as seguintes possibilidades:
I. Movimenta-se o ímã com velocidade constante, mantendo o solenoide próximo e parado.
II. Gira-se o ímã com velocidade angular constante, mantendo o solenoide próximo e parado.
III. Movimenta-se o solenoide com velocidade constante, mantendo o ímã próximo e parado.
IV. Movimenta-se ambos com velocidades iguais em módulo, direção e sentido.
Dessas possibilidades, quais podem gerar corrente elétrica no solenoide?
a) Apenas I e II.
b) Apenas II e IV.
c) Apenas III e IV.
d) Apenas I, II e III.
e) Apenas I, III e IV.
16. (Efomm 2016) Uma espira condutora retangular rígida move-se, com velocidade vetorial v
constante, totalmente imersa numa região na qual existe um campo de indução magnética B,
uniforme, constante no tempo, e perpendicular ao plano que contém tanto a espira como seu
vetor velocidade. Observa-se que a corrente induzida na espira é nula. Podemos afirmar que
tal fenômeno ocorre em razão de o
a) fluxo de B ser nulo através da espira.
b) vetor B ser uniforme e constante no tempo
c) vetor B ser perpendicular ao plano da espira.
d) vetor B ser perpendicular a v.
e) vetor v ser constante.
17. (Acafe 2016) O carregador de celular é um dispositivo que consegue transferir energia
elétrica da rede elétrica residencial para as baterias do aparelho. No entanto, para realizar essa
transferência utiliza um equipamento bastante conhecido, o transformador. Na figura abaixo,
recortamos o esquema do transformador de um carregador de celular que é igual à de qualquer
transformador comum.
Considere a figura e assinale a alternativa correta que completa as lacunas da frase a seguir.
O princípio de funcionamento do transformador é __________. Com base na figura, deduzimos
que a tensão do enrolamento da __________ é __________ que a tensão do enrolamento da
__________.
a) a indução eletromagnética – direita – igual – esquerda
b) a indução eletrostática – esquerda – menor – direita
c) a indução eletromagnética – esquerda – maior – direita
d) a indução eletrostática – direita – maior – esquerda
18. (Upe-ssa 3 2016) A eletricidade facilita a vida de muitas pessoas. A única desvantagem é
a quantidade de fios com que se tem de lidar, se houver problemas: se você precisa desligar
determinada tomada, pode ter que percorrer uma grande quantidade de fios até encontrar o fio
certo.
Por isso, os cientistas tentaram desenvolver métodos de transmissão de energia sem fio, o que
facilitaria o processo e lidaria com fontes limpas de energia. A ideia pode soar futurista, mas
não é nova. Nicola Tesla propôs teorias de transmissão sem fio de energia, no fim dos anos
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1800 e começo de 1900. Uma de suas demonstrações energizava remotamente lâmpadas no
chão de sua estação de experimentos em Colorado Springs.
O trabalho de Tesla era impressionante, mas não gerou imediatamente métodos práticos de
transmissão de energia sem fio. Desde então, os pesquisadores desenvolveram diversas
técnicas para transferir eletricidade através de longas distâncias, sem utilizar fios. Algumas
técnicas só existem em teoria ou protótipos, mas outras já estão em uso.
Fonte: http://ciencia.hsw.uol.com.br/eletricidade-sem-fio.htm (Adaptado)
Atualmente, muitos dispositivos eletrônicos têm suas baterias carregadas pelo processo de
indução eletromagnética, baseado nos estudos realizados por Tesla há vários anos. Diversos
celulares utilizam uma base que produz um campo magnético, capaz de atravessar uma espira
resistiva instalada no celular. Um modelo simples é mostrado na figura a seguir. Sabendo que
o campo da figura aponta para dentro do plano da página, que a área da espira é igual a
4,0 cm2 e que sua resistência é igual a 0,5 m, determine a variação de campo magnético
produzida pela base, para que uma corrente induzida de 140 mA atravesse a espira.
a) 175 mT s
b) 350 mT s
c) 450 mT s
d) 525 mT s
e) 700 mT s
19. (G1 - col. naval 2016) Com relação à eletricidade e ao magnetismo, assinale a opção
INCORRETA.
a) Corpos isolantes apresentam pouca quantidade de elétrons livres e, por isso, podem ser
facilmente eletrizados.
b) Corpos condutores apresentam grande quantidade de elétrons livres e, por isso, apresentam
grande dificuldade para serem eletrizados.
c) A força elétrica entre dois corpos eletrizados pode ser atrativa ou repulsiva, dependendo
apenas da carga elétrica dos corpos.
d) A passagem da corrente elétrica por um fio condutor produz um campo magnético em volta
desse fio, que pode ser verificado pela presença de uma bússola.
e) Os motores elétricos funcionam devido ao aparecimento de forças de origem mecânica, cujo
movimento deve-se à passagem de corrente elétrica pelo seu interior.
20. (Espcex (Aman) 2016) 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:
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Mg  2k
BiL
BiL
b)
Mg  2k
a)
c)
k
2(Mg  BiL)
Mg  BiL
2k
2k  BiL
e)
Mg
d)
21. (Ufrgs 2016) No esquema da figura abaixo, o fio F, horizontalmente suspenso e fixo nos
pontos de suporte P, passa entre os polos de um ímã, em que o campo magnético é suposto
horizontal e uniforme. O ímã, por sua vez, repousa sobre uma balança B, que registra seu
peso.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem
em que aparecem.
Em dado instante, a chave C é fechada, e uma corrente elétrica circula pelo fio. O fio sofre
uma força vertical, __________, e o registro na balança __________.
a) para baixo – não se altera.
b) para baixo – aumenta.
c) para baixo – diminui.
d) para cima – aumenta.
e) para cima – diminui.
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22. (Usf 2016) Em uma experiência realizada por um cientista de medicina nuclear, partículas
eletrizadas negativamente de massas não desprezíveis são lançadas num campo magnético
cuja orientação é perpendicular ao plano desta página de prova, com linhas de indução
magnética entrando no plano. Verifica-se que as cargas elétricas se movem com velocidade de
módulo constante e em trajetória retilínea. Sabendo que elas se movem no plano desta folha
de prova, o vetor velocidade dessas partículas está orientado
a) horizontalmente para a direita.
b) horizontalmente para a esquerda.
c) verticalmente para cima.
d) verticalmente para baixo.
e) perpendicular ao plano desta página, entrando neste plano.
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:
Se necessário, use
aceleração da gravidade: g  10 m / s2
densidade da água: d  1,0 kg / L
calor específico da água: c  1cal / g C
1cal  4 J
constante eletrostática: k  9 ,0  109 N  m2 / C2
constante universal dos gases perfeitos: R  8 J / mol  K
23. (Epcar (Afa) 2016) Numa região onde atua um campo magnético uniforme B vertical,
fixam-se dois trilhos retos e homogêneos, na horizontal, de tal forma que suas extremidades
ficam unidas formando entre si um ângulo θ.
Uma barra condutora AB, de resistência elétrica desprezível, em contato com os trilhos, forma
um triângulo isósceles com eles e se move para a direita com velocidade constante V, a partir
do vértice C no instante t0  0, conforme ilustra a figura abaixo.
Sabendo-se que a resistividade do material dos trilhos não varia com a temperatura, o gráfico
que melhor representa a intensidade da corrente elétrica i que se estabelece neste circuito,
entre os instantes t1 e t 2 , é
a)
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b)
c)
d)
24. (Epcar (Afa) 2016) O lado EF de uma espira condutora quadrada indeformável, de massa
m, é preso a uma mola ideal e não condutora, de constante elástica K. Na posição de
equilíbrio, o plano da espira fica paralelo ao campo magnético B gerado por um ímã em forma
de U, conforme ilustra a figura abaixo.
O lado CD é pivotado e pode girar livremente em torno do suporte S, que é posicionado
paralelamente às linhas de indução do campo magnético.
Considere que a espira é percorrida por uma corrente elétrica i, cuja intensidade varia
senoidalmente, em função do tempo t, conforme indicado no gráfico abaixo.
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Nessas condições, pode-se afirmar que a
1
t2
b) espira permanecerá na sua posição original de equilíbrio
Bi
c) mola apresentará uma deformação máxima dada por
mgK
a) espira oscilará em MHS com frequência igual a
d) mola apresentará uma deformação máxima dada por
Bi  mg
K
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
[C]
Em um transformador, a potência no primário é igual a potência no secundário. Logo,
P1  P2
100  V2  i2
100
5
i2  20 A
i2 
Como os aparelhos estão ligados em paralelo e todos requerem uma corrente de iap  0,1 A,
pela Lei de Kirchhoff, sabemos que a corrente irá se dividir igualmente para cada um dos
aparelhos. Desta forma, podemos calcular o número de aparelhos (n) que podem ser
alimentados conforme cálculo a seguir:
i
20
n 2 
iap 0,1
n  200 aparelhos
Resposta da questão 2:
[C]
As agulhas da bússolas orientam-se tangenciando as linhas de força que, por convenção,
estão orientadas do Norte para o Sul, conforme mostrado na figura.
Resposta da questão 3:
[D]
Sabe-se que as forças magnéticas entre polos de:
- mesmo nome são de repulsão;
- nomes contrários são de atração.
Assim:
Se F é polo sul, E é polo norte.
A repele E  A é polo norte;
A atrai C  C é polo sul.
Resposta da questão 4:
[B]
Como Q repele U e R repele V, tanto a barra QR quanto a barra UV são imãs, pois apenas
nos imãs acontece repulsão.
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Já nos casos que acontece a atração, eles podem ser tanto imãs quanto materiais ferrosos.
Resposta da questão 5:
[C]
Temos que a força resultante sobre a carga elétrica é a soma vetorial das contribuições do
campo elétrico e do campo magnético. Como os campos e a direção de movimento da
partícula são perpendiculares entre si e a partícula desenvolve um movimento retilíneo
uniforme na região dos campos elétrico e magnético, então a resultante das forças elétrica e
magnética é nula.
As únicas possibilidades para que a Força resultante seja igual a zero, considerando a
partícula com carga positiva ou negativa são mostradas na figura abaixo:
FR  0
E usando as definições das forças elétrica e magnética:
Fe  Eq
Fm  qvB
Ficamos com:
Fe  Fm
Assim,
Eq  qvB
E a velocidade da partícula é determinada:
v
E
1,0  103 V / m
v
 v  1,0  104 m / s
B
0,1 T
Resposta da questão 6:
[B]
Para anular a força normal sobre as lâminas é preciso que a força magnética que atua sobre a
partícula na direção vertical seja nula. Assim, pode-se escrever:


Fz  v x  v y  f(t)  z  0
Logo, v x  v y . Para v x  v y , então o vetor resultante da soma destes vetores faz um ângulo
de α  45 com o primeiro vetor. Ou seja, no plano xy, tem-se:
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Ainda, como o movimento da partícula é circular e uniforme, pode-se escrever:
2 πm
Fcp  Fmag  Q  B  v  m  ω  v  T 
QB
Considerando α  45, tem-se:
1
 m  π
t  T  T  

8
 QB  4
ou
t
3
 m  3π
T  T  
(não está nas alternativas!)

8
 QB  4
 m  π
Assim, a resposta correta é T  
 .
 QB  4
Resposta da questão 7:
[A]
B
d
μ i
μ i
d
2π  d
2π  B
4 π  107  217
2π  17,5  106
 d  2,48 m
Resposta da questão 8:
[D]
Utilizando os dados fornecidos no enunciado e sabendo que a raio da trajetória de uma
partícula em movimento imersa em um campo magnético é dado por
m v
R
qB
Temos que:
9  1030   1 106 

R
1 1016   1 106 
R
9  1024
1 1022
R  9  102 m
Resposta da questão 9:
[D]
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Usando a regra da mão direita em cada fio, temos o campo magnético gerado por cada fio (B1
e B2 ) na posição mediana entre os fios, de acordo com a figura abaixo:
Logo, como os dois campos apontam para dentro da página, o campo magnético resultante
gerado pelos fios Bf , será:
Bf  B1  B2  Bf  2B1
O módulo do campo magnético gerado pelos fios é dado por:
μ i
B 0
2π d
Portanto, Bf é:
μ i
μ i
Bf  2 0 F  Bf  0 F 1
2π 3R
π 3R
O campo da espira aponta no sentido contrário dos campos gerados pelos fios, portanto aponta
para fora da página, e com isso, a corrente induzida na espira, pela regra da mão direita, tem o
sentido anti-horário.
O módulo do campo magnético da espira Be , fica:
μ i
Be  0 E  2 
2 R
Para que o campo de indução magnética resultante no centro da espira seja igual a zero, é
i
necessário igualar seus módulos, fazendo (1)  (2) e isolando a razão F .
iE
Bf  Be 
μ0 iF
μ i
i
 0 E  F  1,5 π
π 3R
2 R iE
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Resposta da questão 10:
[D]
As espiras estão abaixo representadas:
A intensidade do vetor campo magnético no centro de uma espira circular de raio R é dado
por:
μ
i
B 0 
2 R
Como o campo resultante no centro das espiras é nulo, então, em módulo:
B1  B2
Então, igualando as expressões dos campos, usando a relação dos raios e fazendo a razão
entre as correntes, temos:
μ0 i1 μ0 i2
i
i
i



 1  2  2 5
2 R1
2 R2
R1 5R1 i1
Resposta da questão 11:
[C]
Ao se aproximar do fio, o anel atravessa mais linhas de campo magnético criado pelo fio,
criando uma corrente induzida no anel que aumenta sua intensidade à medida que os dois
condutores se aproximam. Com o auxílio da figura abaixo e da regra da mão direita podemos
visualizar a situação.
Pela Lei de Lenz, surgirá no anel um campo magnético induzido contrário ao campo originado
pelo fio, que aumenta à medida que o anel se aproxima do fio, aumentando também a corrente
induzida no anel, que de acordo com a regra da mão direita, terá sentido anti-horário. A força
magnética resultante aponta para o topo da página, de acordo com a regra da mão esquerda,
atuando na parte de baixo da espira, região mais próxima do fio.
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Resposta da questão 12:
[C]
O campo magnético B , em módulo, no interior de uma espira circular é dado em função da
intensidade da corrente elétrica i por:
i
B μ
2R
Como o campo magnético e a corrente elétrica são diretamente proporcionais, se para a
mesma espira, aumentarmos a corrente, o campo fica aumentado pelo mesmo fator. Portanto,
se o campo aumentou cinco vezes, a corrente também aumentará cinco vezes.
Resposta da questão 13:
[C]
Utilizando a regra da mão direita vemos que os únicos casos corretos são os diagramas I e III.
Resposta da questão 14:
[C]
[A] Incorreta. Porque o fluxo do campo magnético varia conforme a direção do vetor normal à
superfície da espira, ou seja, ΦB  ABcos θ.
[B] Incorreta. Pois, a frequência da corrente induzida será alternada devido à variação do fluxo
do campo magnético que ora aumenta, ora diminui.
[C] Correta. Durante um ciclo, a força eletromotriz é inicialmente nula para a posição em que se
encontra; depois de 1 de volta atinge um valor máximo εmax e depois de 1 volta é
4
2
3
zero novamente.
de volta depois, atinge o valor εmax e ao completar a volta atinge o
4
valor zero mais uma vez. Assim, a força eletromotriz induzida oscila conforme a função
senoide entre os valores εmax , portanto, de forma alternada.
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[D] Incorreta. Porque a frequência de oscilação da rede (f ) é dada em ciclo por segundo ou
ω
.
2π
[E] Incorreta. O valor da força eletromotriz varia de εmax a εmax e, portanto, não é
constante e nem varia Bω.
Hz e vale f 
Resposta da questão 15:
[D]
Haverá corrente induzida no solenoide se houver movimento relativo entre o imã e o solenoide,
provocando variação no campo magnético interno ao solenoide, produzindo-se assim, a
corrente induzida no mesmo. O único item em que não há movimento relativo entre os dois é o
da afirmativa [IV], sendo falsa. As restantes afirmativas são verdadeiras e, portanto a
alternativa [D] é correta.
Resposta da questão 16:
[B]
O fato de não haver corrente induzida na espira, indica que não existe variação do fluxo
magnético sobre a espira e, portanto, não aparecem correntes induzidas na mesma. Sendo
constantes a posição da espira e o ângulo entre os vetores indução magnética e a normal à
superfície, não havendo corrente induzida, então o vetor indução magnética B deve ser
constante e uniforme em todo o deslocamento da espira. Está correta a alternativa [B].
Resposta da questão 17:
[C]
O funcionamento dos transformadores é baseado no princípio da indução eletromagnética,
descoberta pelo físico inglês Michael Faraday, em 1831. Quando a corrente de uma bobina
varia, seu campo magnético induz uma força eletromotriz (f.e.m.) numa bobina vizinha.
Para um transformador ideal, temos:
V1 N1 I2


V2 N2 I1
Em que:
V1 é a tensão no primário
V2 é a tensão no secundário
N1 é o número de espiras do primário
N2 é o número de espiras do secundário
I1 é a corrente no primário
I2 é a corrente no secundário
Nota-se pela expressão que o número de espiras é diretamente proporcional à tensão e
inversamente proporcional à corrente. Portanto, para o enrolamento da esquerda temos maior
número de espiras e maior tensão.
Resposta da questão 18:
[A]
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ε  Δt
A  (Bf  Bi )
ΔΦ
 ε 
 (Bf  Bi ) 
Δt
Δt
A
ε  r i
ε 
r  i  Δt
0,5  10 3  140  10 3  Δt
 (Bf  Bi ) 
A
4.104
Considerando Δt  1
(Bf  Bi ) 
(Bf  Bi )  17,5  102  (Bf  Bi )  175  10 3  (Bf  Bi )  175  mT / s
Resposta da questão 19:
[E]
Os motores elétricos funcionam devido ao aparecimento de forças de origem eletromagnética,
cujo movimento deve-se à passagem de corrente elétrica pelo seu interior.
Resposta da questão 20:
[D]
Primeiramente é necessário encontrar o sentido da força magnética. Para tal, é direto verificar,
utilizando a regra da mão esquerda, que o sentido desta força é vertical e para baixo.
Assim, pelo equilíbrio de forças, temos que:
Logo,
2  Fel  P  Fmag
2  k  x   M  g  B  i  L
x
Mg  BiL
2k
Resposta da questão 21:
[D]
Com o auxílio da regra da mão esquerda, coloca-se o dedo indicador no sentido do campo
magnético fornecido pelo imã (entrando no plano da página), o dedo médio no sentido da
corrente elétrica (da esquerda para a direita), ficando o dedo polegar indicando o sentido da
força magnética sobre o fio aponta para cima (ação) sendo a força que o fio aplica no imã
(reação) aponta para baixo, causando o aumento na massa registrada na balança.
Resposta da questão 22:
[B]
Para que a situação ocorra, "esta página de prova", como está no enunciado, deve estar
disposta verticalmente, pois a força magnética sobre a partícula deve compensar o seu peso.
A figura ilustra a situação proposta.
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Assim, aplicando as regras práticas do eletromagnetismo (mão direita ou mão esquerda)
conclui-se que a o vetor velocidade dessas partículas está orientado horizontalmente para a
esquerda.
Resposta da questão 23:
[A]
A partir da figura abaixo, definimos as medidas dos lados do triângulo isósceles:
Como o trilho se move com uma velocidade constante ao longo da reta suporte da altura do
triângulo, temos:
hv t
Com a figura e os conhecimentos de trigonometria, temos as relações:
θ b
θ
θ
tg 
 b  2 h tg  b  2 v t tg
2 2h
2
2
cos
θ h
 L 
2 L
h
cos
θ
2
 L  h sec
θ
θ
 L  v t sec
2
2
A área do triângulo provocada pelo deslocamento da barra condutora sobre os trilhos será:
θ
2 v t tg v t
bh
θ
2
A
A
 A  v 2 t 2 tg
2
2
2
A resistência elétrica dos dois trilhos é obtida pela 2ª lei de Ohm:
θ
2 ρ v t sec
2L
2
Rρ
R 
A st
A st
Onde A st é a área da seção transversal dos trilhos
Para o triângulo ABC, o fluxo do campo magnético que o atravessa é:
θ
φ  B A  φ  B v 2 t 2 tg
2
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Usando a Lei de Faraday:
θ

d  B v 2 t 2 tg 
dφ
θ
2
ε
ε 
 ε  2 B v 2 t tg
dt
dt
2
E, finalmente calculando a intensidade da corrente elétrica:
θ
θ
2 B v 2 t tg
B A st v sen
ε
2 i 
2
i 
θ
R
ρ
2 ρ v t sec
2
A st
Com isso, a corrente não depende do tempo, isto é, será constante.
Resposta da questão 24:
[B]
A passagem da corrente na espira provoca o aparecimento de forças magnéticas de igual
intensidade e sentido contrário nos segmentos DE e FC com resultante nula, e, portanto, a
espira se mantém na posição de equilíbrio sem apresentar giro ou oscilações (figura abaixo
apresentando as forças magnéticas obtidas pela regra da mão esquerda).
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