Eletromagnetismo Ficha 2 (54946)

Eletromagnetismo Ficha 2
1. Um fio MN, de 40 cm de comprimento e massa igual a 30 g, está
suspenso horizontalmente por uma mola ideal de constante elástica k
= 10 N/m. O conjunto encontra-se em uma região de campo magnético
uniforme B = 0,1 Wb/m2, como indicado na figura. Quando a corrente
no fio for 10 A, dirigida de N para M, atuará sobre o fio uma força
magnética dirigida verticalmente para baixo. Determine a elongação
total, devido à força magnética e à força gravitacional, sofrida pela
mola, em cm.
8. Uma partícula com carga q = 3,2 x 10-19 C e massa m = 3,2 x 10-30
kg desloca-se em uma região de campo magnético uniforme com B =
0,05 T, descrevendo uma trajetória circular de raio r = 5,0 mm.
Determine a velocidade da partícula em m/s.
m,q
R
Linhas do campo
magnético
B
i = 10 A
M
N
9. Uma partícula de massa m = 20 mg e carga q = +400 C em
movimento circular uniforme, na presença de um campo magnético
uniforme B = 1,0 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.
2. Uma espira circular de raio 3,0 cm está num campo de indução
magnética uniforme, B = 0,01 Wb/m2. O plano da espira é
perpendicular à direção do campo. Quando B é reduzido a zero,
uniformemente no tempo, observa-se na espira uma força eletromotriz
induzida de 2,0 V. Qual foi o tempo gasto, em microssegundos (10 – 6 s)
, para B ser reduzido a zero?
3. Um elétron é lançado no vácuo com uma velocidade perpendicular
a um campo de indução magnética uniforme de módulo 15,3 x 103 Wb/m2, descrevendo uma circunferência de raio igual a 9 cm. Qual
seria o valor do raio, em cm, se o campo fosse de 5,1 x 10-3 Wb/m2?
4. Uma linha de transmissão elétrica conduz corrente de 500 A numa
região em que o campo magnético terrestre, perpendicular à linha, é
3,8 x 10-5 T. Qual a força magnética sobre cada metro da linha, em
unidades de 10-3 N?
5. Dois íons de massas diferentes, cargas elétricas iguais e mesmas
velocidades, penetram numa região de campo magnético uniforme
perpendicular ao plano da figura descrevendo as trajetórias circulares
indicadas. Qual a razão entre as massas destes ions?
10. O fluxo magnético através de um anel é de 2 Wb. Qual o módulo
da força eletromotriz média induzida no anel, em volts, se o fluxo for
reduzido a zero no intervalo de tempo de 0,4 s?
11. Uma espira circular com 0,12 m2 de área e resistência elétrica de
4,0
campo magnético uniforme. Sabendo que a intensidade do campo
magnético varia linearmente de 1,0 T a 5,0 T, num intervalo de tempo
de 10 s, calcule a corrente induzida na espira durante esse intervalo,
em mA.
12. O gráfico mostra a dependência com o tempo de um campo
magnético espacialmente uniforme que atravessa uma espira
quadrada de 10 cm de lado. Sabe-se que a resistência elétrica do fio,
do qual é formada a espira, é 0,2 ohm. Calcule a corrente elétrica
induzida na espira, em mA, entre os instantes t = 0 e t = 2,0 s.
B (T)
1,0
B
0
0
2 cm
10 cm
6. Uma linha de transmissão elétrica conduz corrente de 500 A numa
região em que o campo magnético terrestre, perpendicular à linha, é
3,8 x 10-5 T. Qual a força magnética sobre cada metro da linha, em
unidades de 10-3 N ?
7. Quando uma corrente elétrica i = 0,2 A circula por um dado
solenoide ideal, gera um campo magnético de intensidade
B = 1,0 mT aproximadamente uniforme, em seu interior. O solenoide
tem N = 1000 espiras com área a = 10-3 m2, cada. Calcule a indutância
do solenoide em milihenry.
1,0
2,0
3,0
4,0 t (s)
13. Um condutor AB, de resistência elétrica R=0,20
50cm de
comprimento, desloca-se sobre dois condutores paralelos, horizontais
e de resistências desprezíveis, com velocidade constante v=10m/s.
Todo o sistema está imerso em um campo magnético uniforme B=1,0
x 10–3T, perpendicular ao plano definido pelos dois condutores
paralelos. Qual a corrente elétrica medida pelo amperímetro, em
unidades de 10–3A?