EF13 Força Magnética

ESCOLA ESTADUAL “JOÃO XXIII”
A Escola que a gente quer é a Escola que a gente faz!
NATUREZA DA ATIVIDADE: EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO - ELETROMAGNETISMO
DISCIPLINA: FÍSICA
ASSUNTO: FORÇA MAGNÉTICA
PROFESSORA: MARILENE MARIA DE CARVALHO
Educando para
a Modernidade
desde 1967
ALUNO (A): _________________________________________________________
1) Em algumas moléculas, há uma assimetria na
distribuição de cargas positivas e negativas,
como representado, esquematicamente, nesta
figura:
3) Na figura a seguir, três partículas carregadas
M, N e P penetram numa região onde existe um
campo magnético uniforme B (vetor), movendose em uma direção perpendicular a esse campo.
As setas indicam o sentido do movimento de
cada partícula.
Considere que uma molécula desse tipo é
colocada em uma região onde existem um campo
A respeito das cargas
CORRETO afirmar que
•
Força Magnética
→
das
partículas,
é
→
elétrico E e um
campo
magnético
B,
uniformes,
constantes
e
mutuamente
perpendiculares. Nas alternativas abaixo, estão
indicados as direções e os sentidos desses
campos. Assinale a alternativa em que está
representada CORRETAMENTE a orientação de
equilíbrio dessa molécula na presença dos dois
campos.
(A) M, N e P são
positivas.
(B) N e P são
positivas.
(C) somente M é
positiva.
(D) somente N é
positiva.
4) Um feixe de elétrons em um tubo de raios
catódicos
propaga-se
horizontalmente,
projetando-se no centro O da tela do tubo.
Estabelecem-se, no interior do tubo, um campo
magnético ( B ) , vertical, de baixo para cima, e
ur
um campo elétrico ( E ) , vertical, de cima para
baixo.
2) Um elétron penetra, com velocidade V ,
numa região do espaço onde existe um campo
ur
B representado pelo símbolo , que
magnético
significa saindo do plano da página.
Qual das opções seguintes melhor representa o
sentido da Força Magnética que age sobre esta
carga?
(A)
(B)
(C)
(D)
Nessas condições, podemos afirmar que o feixe
de elétrons se desvia para:
(A)
(B)
(C)
(D)
um ponto na região 1.
um ponto na região 2.
um ponto na região 3.
um ponto na região 4.
5) A figura mostra parte da trajetória descrita por
um feixe de prótons na presença de um campo
magnético. As setas indicam o sentido do
movimento dos prótons.
7) Em um experimento, André monta um circuito
em que dois fios retilíneos . K e L , paralelos, são
percorridos por correntes elétricas constantes e
de sentidos opostos. Inicialmente, as correntes
nos fios são iguais, como mostrado na Figura I.
Em seguida, André dobra o valor da corrente no
fio L, como representado na Figura II.
Nas alternativas, o sinal
representa um vetor
perpendicular ao papel e "entrando" nele e o sinal
, um vetor também perpendicular, mas
"saindo" do papel.
Assinale
a
alternativa
em
que
estão
representados corretamente a direção e o sentido
do campo magnético
prótons.
que atua nesse feixe de
Sejam FK e FL , respectivamente, os módulos
das forças magnéticas nos fios K e L.
Considerando-se
essas
informações,
é
CORRETO afirmar que
A) na Figura I , FK = FL
FL.
B) na Figura I , FK = FL
FL .
C) na Figura I , FK = FL
FL ≠ 0.
D) na Figura I , FK = FL
FL ≠ 0 .
= 0 e, na Figura II, FK ≠
≠ 0 e, na Figura II, FK ≠
= 0 e, na Figura II, FK =
≠ 0 e, na Figura II, FK =
8) Esta figura apresenta a configuração do vetor
ur
campo magnético, B .
6) Duas partículas carregadas são lançadas com
a mesma velocidade em um ponto P de uma
região em que existe um campo magnético
vertical constante, perpendicular à folha do
desenho e saindo da folha. Uma delas segue
uma trajetória I dentro da região, e a outra segue
uma
trajetória
II.
Tais
trajetórias
são
circunferências de raio R.
Analisando
a
figura, conclui-se
que
(A) as duas partículas tem a mesma massa e a
mesma carga.
(B) as duas partículas tem massas e cargas
diferentes.
(C) a trajetória I corresponde ao movimento da
carga de menor massa.
(D) a trajetória II corresponde ao movimento da
carga de maior massa.
(E) a partícula II está sujeita a uma maior
aceleração.
Um fio retilíneo, de comprimento l = 10 cm, é
colocado
perpendicularmente
ao
campo
magnético uniforme, de
módulo igual a 0,5
T. Uma corrente elétrica de intensidade i = 60 A
percorre o fio, no sentido positivo de y.
Sobre
a força magnética no fio, ASSINALE a alternativa
correta.
(A) 3,0 N, perpendicular ao papel e entrando
nele.
(B) 300 N, perpendicular ao papel e saindo dele.
(C) 3,0 N, perpendicular ao papel e saindo dele.
(D) 300 N, perpendicular ao papel e entrando
nele.
9) Na figura, estão representadas duas placas
metálicas paralelas, carregadas com cargas de
mesmo valor absoluto e de sinais contrários.
Entre essas placas, existe um campo magnético
→
uniforme B , perpendicular ao plano da página e
dirigido para dentro desta, como mostrado, na
figura, pelo símbolo ⊗.
Uma partícula com carga elétrica positiva é
colocada no ponto P, situado entre as placas.
Considerando essas informações, assinale a
alternativa em que melhor está representada a
trajetória da partícula após ser solta no ponto P.
11) Três partículas – R, S e T –, carregadas com
carga de mesmo módulo, movem-se com
velocidades iguais, constantes, até o momento
em que entram em uma região, cujo campo
magnético é constante e uniforme.
A trajetória de cada uma dessas partículas,
depois que elas entram em tal região, está
representada nesta figura:
Esse campo magnético é perpendicular ao plano
da página e atua apenas na região sombreada.
As trajetórias das partículas estão contidas nesse
plano.
Considerando essas informações,
(A) Explique por que as partículas S e T se
curvam em direção oposta à da partícula R.
(B) Suponha que o raio da trajetória da partícula
T mede o dobro do raio da R. Determine a razão
entre as massas dessas duas partículas.
10) Um feixe de elétrons, todos com mesma
velocidade, penetra em uma região do espaço
onde há um campo elétrico uniforme entre duas
placas condutoras, planas e paralelas, uma delas
carregada
positivamente
e
a
outra,
negativamente. Durante todo o percurso, na
região entre as placas, os elétrons têm trajetória
retilínea, perpendicular ao campo elétrico.
Ignorando efeitos gravitacionais, esse movimento
é possível se entre as placas houver, além do
campo elétrico, também um campo magnético,
com intensidade adequada e
(A) perpendicular ao campo elétrico e à trajetória
dos elétrons.
(B) paralelo e de sentido oposto ao do campo
elétrico.
(C) paralelo e de mesmo sentido que o do campo
elétrico.
(D) paralelo e de sentido oposto ao da velocidade
dos elétrons.
(E) paralelo e de mesmo sentido que o da
velocidade dos elétrons.
(C) Em um forno de micro-ondas, a radiação
eletromagnética é produzida por um dispositivo
em que elétrons descrevem um movimento
circular em um campo magnético, como o
descrito anteriormente. Suponha que, nesse
caso, os elétrons se movem com velocidade de
módulo constante e que a frequência da radiação
produzida é de 2,45 x 109 Hz e é igual à
frequência de rotação dos elétrons.
Suponha, também, que o campo magnético é
constante e uniforme.
Calcule o módulo desse campo magnético.
12) Assinale abaixo a alternativa INCORRETA.
A) O trabalho exercido sobre uma partícula
carregada eletricamente por parte de forças
magnéticas é nulo.
B) O módulo do campo elétrico e o potencial
elétrico criado por uma carga elétrica puntiforme
são proporcionais, respectivamente, ao inverso
do quadrado da distância à carga e ao inverso da
distância à carga.
C) O movimento de uma carga puntiforme entre
as placas carregadas de um capacitor de placas
paralelas é de velocidade constante.
D) Um nêutron penetrando em uma região de
campo elétrico uniforme não sofre nenhuma
deflexão.
13) Reações nucleares que ocorrem no Sol
produzem partículas – algumas eletricamente
carregadas –, que são lançadas no espaço.
Muitas dessas partículas vêm em direção à Terra
e podem interagir com o campo magnético desse
planeta. Nesta figura, as linhas indicam,
aproximadamente, a direção e o sentido do
campo magnético em torno da Terra:
15) Nesta figura, o símbolo X representa um
campo magnético uniforme B penetrando
perpendicularmente no plano do papel.
Se um próton de carga Q, velocidade V
constante, é lançado dentro desse campo de
modo que a direção do vetor velocidade seja
perpendicular à direção do vetor B, esse próton
fica sujeito à ação de uma força magnética que
A) provoca uma aceleração para fora do campo.
B) não exerce influência sobre a sua trajetória.
C) faz com que ele descreva um movimento
circular.
D) aumenta o valor da sua velocidade.
Nessa figura, K e L representam duas partículas
eletricamente carregadas e as setas indicam
suas velocidades em certo instante. Com base
nessas informações, Alice e Clara chegam a
estas conclusões:
• Alice - “Independentemente do sinal da sua
carga, a partícula L terá a direção de sua
velocidade alterada pelo campo magnético da
Terra.”
• Clara - “Se a partícula K tiver carga elétrica
negativa, sua velocidade será reduzida pelo
campo magnético da Terra e poderá não
atingi-la.”
Considerando-se a situação
CORRETO afirmar que
descrita,
uma partícula carregada penetra em
do espaço onde existe um campo
uniforme perpendicular à sua
sua tendência é descrever uma
(A) retilínea.
(B) parabólica.
(C) circular.
(D) hiperbólica.
uur
ur
ur
uur
com velocidade v2 , paralela a v1 , com v1 = v2 ,
como mostra a figura a seguir.
é
(A) apenas a conclusão de Alice está certa.
(B) apenas a conclusão de Clara está certa.
(C) ambas as conclusões estão certas.
(D) nenhuma das duas conclusões está certa.
14) Quando
uma região
magnético
velocidade,
trajetória
16) Uma partícula de pequena massa e
eletricamente carregada, movimenta-se da
esquerda para a direita com velocidade constante
ur
v1 , entra uma região que há um campo
magnético uniforme. Devido à ação desse campo
sobre a carga, a partícula descreve uma
semicircunferência e retorna para a esquerda
(A) Qual é a direção das linhas desse campo
magnético?
ur
uur
(B) Explique por que v1 = v2 .
17) Uma linha de transmissão elétrica conduz
corrente de 500 A numa região em que o campo
magnético terrestre, perpendicular à linha, é
3,8.10-5 T. Qual a força magnética sobre cada
metro da linha, em unidades de 10-3N?
18) A figura mostra, de forma esquemática, um
feixe de partículas penetrando em uma câmara
de bolhas.
20) Um fio condutor reto e vertical passa por um
furo em uma mesa, sobre a qual, próximo ao fio,
são colocadas uma esfera carregada, pendurada
em uma linha de material isolante, e uma
bússola, como mostrado nesta figura:
A câmara de bolhas é um dispositivo que torna
visíveis as trajetórias de partículas atômicas. O
feixe de partículas é constituído por prótons,
elétrons e nêutrons, todos com a mesma
velocidade. Na região da câmara existe um
campo magnético perpendicular ao plano da
figura entrando no papel. Esse campo provoca a
separação desse feixe em três feixes com
trajetórias R, S e T.
A associação CORRETA entre as trajetórias e as
partículas é
(A) trajetória R: elétron, trajetória
trajetória T: próton.
(B) trajetória R: nêutron, trajetória
trajetória T: próton.
(C) trajetória R: próton, trajetória
trajetória T: nêutron.
(D) trajetória R: próton, trajetória
trajetória T: elétron.
S: nêutron,
S: elétron,
S: elétron,
S: nêutron,
19) Raios cósmicos são partículas de grande
velocidade, provenientes do espaço, que atingem
a Terra em todas as direções. Sua origem é,
atualmente,
objeto
de
estudos. A Terra possui um
campo
magnético
semelhante ao criado por
um ímã em forma de barra
cilíndrica, cujo eixo coincide
com o eixo magnético da
Terra.
Uma
patícula
cósmica P, com carga
elétrica positiva, quando ainda longe da Terra,
aproxima-se percorrendo uma reta que coincide
com o eixo magnético da Terra, como mostra a
figura.
Desprezando a atração gravitacional, é
CORRETO afirmar que a partícula, ao se
aproximar da Terra
(A) aumenta sua velocidade e não se desvia de
sua trajetória retilínea.
(B) diminui sua velocidade e não se desvia de
sua trajetória retilínea.
(C) tem sua trajetória desviada para leste.
(D) tem sua trajetória desviada para oeste.
(E) não altera sua velocidade nem se desvia de
sua trajetória retilínea.
Inicialmente, não há corrente elétrica no fio e a
agulha da bússola aponta para ele, como se vê
na figura.
Em certo instante, uma corrente elétrica
constante é estabelecida no fio.
Considerando-se
essas
informações,
é
CORRETO afirmar que, após se estabelecer a
corrente elétrica no fio,
A) a agulha da bússola vai apontar para uma
outra direção e a esfera permanece na mesma
posição.
B) a agulha da bússola vai apontar para uma
outra direção e a esfera vai se aproximar do fio.
C) a agulha da bússola não se desvia e a esfera
permanece na mesma posição.
D) a agulha da bússola não se desvia e a esfera
vai se afastar do fio.
21) Um ímã retilíneo muito leve é colocado
próximo a um fio fixo, longo e paralelo ao ímã.
Desprezando-se o campo magnético terrestre, é
CORRETO afirmar que a corrente elétrica que
passa por esse fio tenderá a
(A) fazer o ímã girar ao redor do fio, mantendo o
paralelismo.
(B) atrair o ímã para o fio, mantendo o
paralelismo.
(C) deslocar o ímã ao longo do fio, no sentido da
corrente convencional ou no sentido oposto,
dependendo da posição dos polos do ímã.
(D) fazer o ímã girar até que fique em posição
perpendicular ao fio.
22) O tubo de imagem de um televisor está
representado, esquematicamente, na Figura I.
Elétrons são acelerados da parte de trás desse
tubo em direção ao centro da tela. Quatro
bobinas – K, L, M e N – produzem campos
magnéticos variáveis, que modificam a direção
dos elétrons, fazendo com que estes atinjam a
tela em diferentes posições, formando uma
imagem, como ilustrado na Figura II.
24) Duas placas planas, paralelas, horizontais e
carregadas com sinais opostos, são dispostas
formando entre si um campo elétrico uniforme, e,
nas suas laterais, encontram-se dois polos de um
imã formando um campo magnético uniforme,
como na figura apresentada.
Abandonando-se um elétron (e) no ponto médio
dos dois campos e desprezando-se as
velocidades
relativísticas
e
o
campo
gravitacional, é CORRETO afirmar que a posição
mais provável que esse elétron atingirá será uma
região nas proximidades do ponto
As bobinas K e L produzem um campo magnético
na direção vertical e as bobinas M e N, na
horizontal. Em um certo instante, um defeito no
televisor interrompe a corrente elétrica nas
bobinas K e L e apenas as bobinas M e N
continuam funcionando. Assinale a alternativa em
que melhor se representa a imagem que esse
televisor passa a produzir nessa situação.
(A) A
(B) B
(C) C
(D) D
(E) E
25) Um circuito é formado por dois fios muito
longos, retilíneos e paralelos, ligados a um
gerador de corrente contínua como mostra a
figura. O circuito é percorrido por uma corrente
constante i.
É CORRETO afirmar que a força de origem
magnética que um trecho retilíneo exerce sobre o
outro é
23) Há uma força de atração entre dois fios
longos retilíneos e paralelos, quando em cada um
deles circula uma corrente elétrica com o mesmo
sentido, porque há uma interação entre
(A) o campo elétrico dentro de um condutor e o
campo elétrico dentro do outro condutor.
(B) o campo magnético criado pela corrente que
passa em um condutor, e a corrente que circula
no outro.
(C) a diferença de potencial aplicada a um
condutor e o campo elétrico dentro do outro
condutor.
(D) o campo elétrico dentro de um condutor e a
corrente do outro condutor.
(E) os condutores, devida ao efeito Joule.
(A) nula.
(B) atrativa e proporcional a i.
(C) atrativa e proporcional a i2.
(D) repulsiva e proporcional a i.
(E) repulsiva e proporcional a i2.
26) Um fio condutor entre
os polos de um ímã em
forma de U é percorrido por
uma corrente i, conforme
está indicado na figura.
Então, existe uma força sobre o fio que tende a
movê-lo
(A) na direção da corrente.
(B) para fora do ímã.
(C) para dentro do ímã.
(D) para perto do polo S.
(E) para perto do polo N.
27) Cinco fios longos e retilíneos, igualmente
espaçados de 1,5cm e portadores de uma
corrente de 5,0A, cada um deles, de acordo com
o sentido indicado na figura, sofre a ação de
forças magnéticas devido à presença dos outros.
30) A figura representa uma porção de um fio
condutor percorrido por uma corrente i, porção
essa que, no campo gravitacional, fica sujeita à
força peso P.
Essa força pode ser equilibrada por uma força
magnética originada pela corrente i em presença
do campo magnético uniforme representado por
Escolha a opção que contenha a letra
correspondente ao fio que sofre a MENOR
interação.
(A) A
(B) B
(C) C
(D) D
(E) E
(A)
(D)
(B)
(E)
(C)
28) Um segmento retilíneo de fio conduz uma
corrente elétrica “i”, em uma região onde existe
um campo magnético uniforme B vetorial. Devido
a este campo magnético, o fio fica sob o efeito de
uma força de módulo F, cuja direção é
perpendicular ao fio e à direção B.
Se duplicarmos as intensidades do campo
magnético e da corrente elétrica, mantendo
inalterados todos os demais fatores, a força
exercida sobre o fio passará a ter módulo.
31) Três fios condutores longos e paralelos estão
dispostos como na figura a seguir. Uma corrente
de 2,0A (ampères) percorre o fio central no
sentido definido na figura como “para cima”.
(A) 8F
(B) 4F
(C) F
(D) F/4
(E) F/8
Considerando os dados da figura, escolha a
opção que contenha um conjunto coerente de
sentido e valores de corrente para que o fio
central fique em equilíbrio.
29) Dois condutores retos, extensos e paralelos,
estão separados por uma distância d = 2,0cm e
são percorridos por correntes elétricas de
intensidades i1 = 1,0A e i2 = 2,0 A, com os
sentidos indicados na figura.
(Dado:
permeabilidade
magnética no vácuo = 4π x
10–7 T . m/A)
Se os condutores estão situados no vácuo, a
força magnética entre eles, por unidade de
comprimento, no Sistema Internacional, tem
intensidade de
(A) 2 x 10–5, sendo de repulsão.
(B) 2 x 10–5, sendo de atração.
(C) 2π x 10–5, sendo de atração.
(D) 2π x 10–5, sendo de repulsão.
(E) 4π x 10–5, sendo de atração.
(A) esquerdo com 8,0A para baixo e direito
4,0A para baixo.
(B) esquerdo com 8,0A para cima e direito
4,0A para cima.
(C) esquerdo com 8,0A para cima e direito
4,0A para baixo.
(D) esquerdo com 4,0 A para baixo e direito
8,0 A para cima.
(E) esquerdo com 4,0 A para baixo e direito
8,0 A para baixo.
com
com
com
com
com
32) Uma partícula, de carga elétrica q e massa
m, realiza um movimento circular uniforme sob a
ação de um campo de indução magnético
uniforme. Calcular o período do movimento.
(A) T = 2π √qB/m
(B) T = 2π √mB/q
(C) T = 2π √q/mB
(D) T = 2π √m/qB
(E) T = 2π m/qB
33) Um segmento retilíneo de fio conduz uma
corrente elétrica “i”, em uma região onde existe
um campo magnético uniforme B vetorial. Devido
a este campo magnético, o fio fica sob o efeito de
uma força de módulo F, cuja direção é
perpendicular ao fio e à direção B.
O efeito ao qual se refere o enunciado constitui o
princípio de funcionamento de
(A) motores elétricos.
(B) aquecedores elétricos.
(C) capacitores.
(D) reostatos.
(E) eletroscópios.
34) Em alguns equipamentos eletroeletrônicos, é
costume torcer, juntos, os fios que transportam
correntes elétricas, para se evitarem efeitos
magnéticos em pontos distantes do equipamento,
onde há outros dispositivos. Por exemplo, a tela
fluorescente de um televisor, na qual incidem
elétrons, não deve sofrer influência magnética
das correntes que fluem em outras partes do
aparelho, senão ocorreriam distorções ou
interferências na imagem. Esses efeitos
magnéticos indesejáveis serão evitados com
maior eficácia se os fios a serem torcidos forem
percorridos por correntes de
(A) mesmo valor e mesmo sentido.
(B) mesmo valor e sentidos contrários.
(C) valores diferentes e sentidos contrários.
(D) valores diferentes e mesmo sentido.
35) Na figura são representadas três trajetórias
para uma partícula de massa m, velocidade v e
carga + q, ao penetrar numa região na qual
existe um campo magnético B, perpendicular ao
plano da folha e apontando para cima.
Qual das alternativas é CORRETA?
(A) A partícula segue a trajetória I e sai da região
a uma distância x = mv/qB.
(B) A partícula segue a trajetória II sem desviar.
(C) A partícula segue a trajetória III e sai da
região a uma distância x = 2mv/qB.
(D) A partícula segue a trajetória III e sai da
região a uma distância x = mv/qB.
(E) A partícula segue a trajetória I e sai da região
a uma distância x = 2 mv/qB.
36) Uma carga lançada perpendicularmente a
um campo magnético uniforme realiza um
movimento circular uniforme (MCU) em função
de a força magnética atuar como força
centrípeta.
Nesse contexto, é CORRETO afirmar que, se a
velocidade de lançamento da carga dobrar, o
(A) período do MCU dobrará.
(B) raio da trajetória dobrará de valor.
(C) período do MCU cairá para a metade.
(D) raio da trajetória será reduzido à metade.
37) Um corpúsculo eletrizado com carga +q, que
é lançado perpendicularmente às linhas de
indução de um campo magnético uniforme, tem
movimento circular uniforme de período T. Se
lançarmos o mesmo corpúsculo nesse campo,
na mesma condição, tendo sido eletrizado com
carga duas vezes maior e velocidade igual à
metade da anterior, o período do MCU descrito
será
(A)T/2
(B)3T/2
(C)T
(D)2T
(E)4T
38) Dois longos fios condutores retilíneos e
paralelos, percorridos por correntes de mesma
intensidade, atraem-se magneticamente com
força F. Duplicando a intensidade da corrente em
cada um deles e a distância de separação dos
condutores, a intensidade da força magnética
que atua entre eles ficará
(A) 4F.
(B) 3F.
(C) 2F.
(D) F/2.
(E) F/4.
39) Numa região, o campo magnético B é
uniforme e ortogonal ao campo elétrico E,
também uniforme. Nessa região, um feixe de
elétrons com velocidade v, ortogonal a B e a E,
fica sujeito à forças magnéticas Fm e elétrica Fe.
Considerando todas as grandezas no sistema
internacional de unidades, Fm e Fe serão iguais
em módulo se a razão |E|/|B| for igual a
(A) 1.
(B) √2.
(C) 1/v.
(D) v
(E) v².
40) Ao penetrar numa região com campo
magnético uniforme B, perpendicular ao plano do
papel, uma partícula de massa m e carga elétrica
q descreve uma trajetória circular de raio R,
conforme indica a figura.
43) Os polos norte e sul de dois ímãs distintos
estão representados conforme a figura. Existe um
campo magnético estabelecido por esses polos
na direção do eixo y e um eixo z perpendicular
aos eixos x e y. Observe.
(A) Qual o trabalho realiza do pela força
magnética que age sobre a partícula do trecho
AC da trajetória circular?
Se for lançado um elétron na região entre os
ímãs, este estará sujeito a uma força magnética
nula somente quando
(B) Calcule a velocidade v da partícula em função
de B, R, m e q.
(A) for lançado na direção do eixo x.
(B) for lançado na direção do eixo y.
(C) for lançado na direção do eixo z.
(D) for lançado por qualquer direção.
41) Um fio condutor rígido de 200g e 20cm de
comprimento é ligado ao restante do circuito
através de contatos deslizantes sem atrito, como
mostra a figura adiante. O plano da figura é
vertical. Inicialmente a chave está aberta. O fio
condutor é preso a um dinamômetro e se
encontra em uma região com campo magnético
de 1,0 T, entrando perpendicularmente no plano
da figura.
44) Uma partícula eletricamente carregada,
inicialmente em movimento retilíneo uniforme,
adentra uma região de campo magnético
uniforme B, perpendicular à trajetória da
partícula, assim como a região de campo
magnético da trajetória da partícula, delimitada
pela área sombreada.
o
(A) Calcule a força medida pelo dinamômetro
com a chave aberta, estando o fio em equilíbrio.
(B) Determine a direção e a intensidade da corrente
elétrica no circuito após o fechamento da chave,
sabendo-se que o dinamômetro passa a indicar
leitura zero.
Se nenhum outro campo estiver presente, é
CORRETO afirmar que, durante a passagem da
partícula pela região de campo uniforme, sua
aceleração é
(C) Calcule a tensão da bateria, sabendo-se que
a resistência total do circuito é de 6,0Ω.
(A) tangente à trajetória, há realização de
trabalho e a sua energia cinética aumenta.
(B) tangente à trajetória, há realização de
trabalho e a sua energia cinética diminui.
(C) normal à trajetória, não há realização de
trabalho e a sua energia cinética permanece
constante.
(D) normal à trajetória, há realização de trabalho
e a sua energia cinética aumenta.
(E) normal à trajetória, não há realização de
trabalho e a sua energia cinética diminui.
42) A figura abaixo representa um fio metálico
longo e retilíneo, conduzindo corrente elétrica i,
perpendicularmente e para fora do plano da
figura. Um próton move-se com velocidade v, no
plano da figura, conforme indicado.
Represente a força magnética que age sobre o
próton.
45) Um íon positivo de massa 2,0.10-26 kg e
carga 2,0.10-20 C é lançado pelo orifício A do
anteparo, com velocidade 5,0.103 m/s,
perpendicularmente ao campo magnético
uniforme de intensidade B = 1,0 T (como ilustra a
figura).
Assinale o que for correto.
(01) A força F = 1,0.10-16 N, que age sobre o íon,
é perpendicular à velocidade v.
(02) O íon descreve uma trajetória circular e
atinge o ponto B situado a 10,0 mm de A.
(04) O íon descreve uma trajetória parabólica e
perde velocidade ao atravessar o campo
magnético.
(08) O íon descreve uma trajetória linear ao
atravessar o campo magnético, mantendo o
módulo da velocidade.
(16) O íon descreve uma trajetória parabólica,
mantendo o módulo da velocidade.
46) Uma partícula de
massa m = 20 mg e
carga q = +400 µC,
em
movimento
circular uniforme, na
presença de um
campo
magnético
uniforme b = 10 T,
tem
velocidade
escalar v = 5,0 m/s.
Considere que o movimento ocorre no vácuo e
que a ação da força peso é desprezível em
relação à força magnética que atua na partícula.
Calcule o raio da trajetória circular, em
centímetros.
47) Um segmento condutor reto e horizontal,
tendo comprimento L = 20 cm e massa m = 48 g,
percorrido por corrente 0,5 A, apresenta-se em
equilíbrio sob as ações exclusivas da gravidade
g e de um campo magnético B horizontal,
representado na figura. Adote g = 10 m/s² e
determine a intensidade do campo magnético e o
sentido da corrente elétrica.
48) O funcionamento de alguns instrumentos de
medidas elétricas, como, por exemplo, o
galvanômetro, baseia-se no efeito mecânico que
os campos magnéticos provocam em espiras
que conduzem correntes elétricas, produzindo o
movimento de um ponteiro que se desloca sobre
uma escala. O modelo mostra, de maneira
simples, como campos e correntes provocam
efeitos mecânicos. Ele é constituído por um fio
condutor, de comprimento igual a 50 cm,
suspenso por uma mola de constante elástica
igual a 80 N/m e imerso em um campo
magnético uniforme, de intensidade B igual a
0,25 T, com direção perpendicular ao plano
desta folha e sentido de baixo para cima, saindo
do plano da folha. Calcule a corrente elétrica i
que deverá percorrer o condutor, da esquerda
para a direita, para que a mola seja alongada em
2,0 cm, a partir da posição de equilíbrio
estabelecida com corrente nula.
49) Dois fios paralelos, de comprimentos
indefinidos, são portadores de corrente, no
mesmo sentido, conforme figura.
A força de interação entre os fios é de
(A) atração, proporcional à distância entre
fios.
(B) atração, inversamente proporcional
distância entre os fios.
(C) repulsão, proporcional à distância entre
fios.
(D) repulsão, inversamente proporcional
distância entre os fios.
(E) atração, inversamente proporcional
quadrado de distância entre os fios.
os
à
os
à
ao
50) Em cada uma das regiões I, II, III da figura
anterior existe ou um campo elétrico constante
na direção x, ou um campo elétrico
constante
na direção y, ou um campo
magnético
constante
na
direção
z
(perpendicular ao plano do papel). Quando uma
carga positiva q é abandonada no ponto P da
região I, ela é acelerada uniformemente,
mantendo uma trajetória retilínea, até atingir a
região II. Ao penetrar na região II, a carga passa
a descrever uma trajetória circular de raio R e o
módulo da sua velocidade permanece constante.
Finalmente, ao penetrar na região III, percorre
uma trajetória parabólica até sair dessa região.
52) No estudo da Física de altas energias, duas
partículas são bem conhecidas: a partícula alfa
(α), de carga elétrica +2e e massa 4 u.ma., e o
elétron (β), de carga elétrica –e e massa 5.10-4
u.m.a. Num equipamento de laboratório, temos,
entre as placas de um condensador plano, a
existência simultânea de um campo elétrico e de
um campo de indução magnética, ambos
uniformes e perpendiculares entre si, conforme
mostra a figura.
Sabe-se que uma partícula alfa descreve a
trajetória pontilhada, com velocidade v, quando a
intensidade do campo elétrico é E e a do campo
magnético é B. As ações gravitacionais são
desprezadas. Para que um elétron descreva a
mesma trajetória, separadamente da partícula
alfa, com a mesma velocidade v, deveremos
A tabela indica algumas configurações possíveis
dos campos nas três regiões.
(A) inverter o sentido do campo elétrico e
conservar as intensidades E e B.
(B) inverter os sentidos do campo magnético e
conservar as intensidades E e B.
(C) conservar os sentidos dos campos e mudar
suas intensidades para 2E e 4B.
(D) conservar os sentidos dos campos e mudar
suas intensidades para 4E e 2B.
(E) conservar os sentidos dos campos, bem
como suas respectivas intensidades.
53) Um fio MN, de 40 cm de comprimento e
massa igual a 30 g, está suspenso
horizontalmente por uma mola ideal de constante
elástica 10 N/m. O conjunto encontra-se em uma
região de campo magnético uniforme B = 0,1
Wb/m², como mostra a figura.
A única configuração dos campos, compatível
com a trajetória da carga, é aquela descrita em
(A) A
(B) B
(C) C
(D) D
(E) E
51) Em um motor elétrico, fios que conduzem
uma corrente de 5 A são perpendiculares a um
campo de indução magnética de intensidade 1 T.
Qual a força exercida sobre cada centímetro de
fio?
Quando a corrente no fio for 10 A, dirigida de N
para M, atuará sobre o fio uma força magnética
verticalmente para baixo. Determine a elongação
total, devido à força magnética e à força
gravitacional, sofrida pela mola, em cm.
54) A figura representa, esquematicamente, um
motor elétrico elementar, ligado a uma bateria B,
através de um reostato (resistor variável).
(A) Represente, na figura, o vetor campo
magnético.
(B) Qual o sentido de rotação do motor?
(C) Qual deve ser o procedimento para aumentar
o binário produzido pelo motor? Justifique.
55) Entre os polos magnéticos representados na
figura, temos um campo magnético uniforme,
com B = 5.10-2 T. Calcule a força magnética que
atua em cada lado da espira condutora
quadrada, percorrida por uma corrente de 5 A,
quando disposta com seu plano paralelo às
linhas de indução, como mostra a figura.
RESPOSTAS
1) B
2) A
3) D
4) A
5)
6) A
7) E
8) D
9) A
10) C
11) A
12) (A) S e T tem carga de sinal contrário
(C) 8,8.10-2 T
à R.
(B) mT = 2 mR
13) C
14) A
15) C
16) C
17) (A) negativa ,
ou positiva
(B) Fm = Fcp, alterando apenas a direção
e sentido de v e não seu valor.
18) 19
19) D
20) E
21) A
22) D
23) A
24) B
25) D
26) E
27) B
28) E
29) A
30) C
31) E
32) E
33) E
34) A
35) B
36) E
37) B
38) A
39) C
40) D
41) (A) nulo (B) v = qBr/m
42) (A) 2 N
(B) → e 10 A (C) 60 V
43) B
44) C
45) 2
46) 2,5 cm
47) 4,8 T , →
48) 12,8 A
49) B
50) E
51) 0,05 N/cm
52) E
53) 7 cm
54) (A) →
(Β) anti-horário, em relação ao
leitor
(C) diminuir a resistência do
reostato de modo que aumente a intensidade
da corrente elétrica
55) FAB = FDC = 0, FAD = FBC = 5.10-2 N