PROFESSOR ILAN RODRIGUES TC DE FÍSICA II

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1. 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.
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) 2, 4 e 3.
b) 3, 5 e 1.
c) 1, 4 e 3.
d) 2, 3 e 4.
e) 1, 5 e 3.
2. Um seletor de velocidades é utilizado para separar partículas de uma determinada
velocidade. Para partículas com carga elétrica, um dispositivo deste tipo pode ser construído
utilizando um campo magnético e um campo elétrico perpendiculares entre si. Os valores
desses campos podem ser ajustados de modo que as partículas que têm a velocidade
desejada atravessam a região de atuação dos campos sem serem desviadas.
Deseja-se utilizar um dispositivo desse tipo para selecionar prótons que tenham a velocidade
de 3,0  104 m / s. . Para tal, um feixe de prótons é lançado na região demarcada pelo retângulo
em que existe um campo magnético de 2,0  103 T, perpendicular à página e nela entrando,
como mostra a figura a seguir.
Nessas condições, o módulo e a orientação do campo elétrico aplicado na região demarcada,
que permitirá selecionar os prótons com a velocidade desejada, é
a) 60 V/m – perpendicular ao plano da página – apontando para fora da página
b) 60 V/m – perpendicular ao plano da página – apontando para dentro da página
c) 60 V/m – no plano da página – apontando para baixo
d) 0,15 V/m – no plano da página – apontando para cima
e) 0,15 V/m – no plano da página – apontando para baixo
3. A corrente elétrica induzida em uma espira, ao se aproximar e afastar com velocidade
constante um imã na direção do seu eixo, conforme indicado na figura a seguir, é
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a) contínua e se opõe à variação do fluxo magnético que a originou.
b) alternada e se opõe à variação do fluxo magnético que a originou.
c) contínua e ocorre a favor da variação do fluxo magnético que a originou.
d) alternada e ocorre a favor da variação do fluxo magnético que a originou.
4. Os ímãs têm larga aplicação em nosso cotidiano tanto com finalidades práticas, como em
alto-falantes e microfones, ou como meramente decorativas. A figura mostra dois ímãs, A e B,
em forma de barra, com seus respectivos polos magnéticos.
Analise as seguintes afirmações sobre ímãs e suas propriedades magnéticas.
I. Se quebrarmos os dois ímãs ao meio, obteremos quatro pedaços de material sem
propriedades magnéticas, pois teremos separados os polos norte e sul um do outro.
II. A e B podem tanto atrair-se como repelir-se, dependendo da posição em que os colocamos,
um em relação ao outro.
III. Se aproximarmos de um dos dois ímãs uma pequena esfera de ferro, ela será atraída por
um dos polos desse ímã, mas será repelida pelo outro.
É correto o que se afirma em
a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) I e II, apenas.
d) I e III, apenas.
e) II e III, apenas.
5. A agulha de uma bússola ao ser colocada entre dois imãs sofre um giro no sentido antihorário. A figura que ilustra corretamente a posição inicial da agulha em relação aos imãs é
a)
b)
c)
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d)
6. Em uma aula de laboratório, os estudantes foram divididos em dois grupos. O grupo A fez
experimentos com o objetivo de desenhar linhas de campo elétrico e magnético. Os desenhos
feitos estão apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo.
Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular
hipóteses. Dentre elas, a única correta é que as figuras I, II, III e IV podem representar,
respectivamente, linhas de campo
a) eletrostático, eletrostático, magnético e magnético.
b) magnético, magnético, eletrostático e eletrostático.
c) eletrostático, magnético, eletrostático e magnético.
d) magnético, eletrostático, eletrostático e magnético.
e) eletrostático, magnético, magnético e magnético.
7.
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Para vender a fundições que fabricam aço, as grandes indústrias de reciclagem separam o
ferro de outros resíduos e, para realizar a separação e o transporte do ferro, elas utilizam
grandes guindastes que, em lugar de possuírem ganchos em suas extremidades, possuem
a) bobinas que geram corrente elétrica.
b) bobinas que geram resistência elétrica.
c) dínamos que geram campo magnético.
d) eletroímãs que geram corrente elétrica.
e) eletroímãs que geram campo magnético.
8. Em um acelerador de partículas, três partículas K, L, e M, de alta energia, penetram em
uma região onde existe somente um campo magnético uniforme B , movendo-se
perpendicularmente a esse campo. A figura a seguir mostra as trajetórias dessas partículas
(sendo a direção do campo B perpendicular ao plano do papel, saindo da folha).
Com relação às cargas das partículas podemos afirmar, corretamente, que
a) as de K, L e M são positivas.
b) as de K e M são positivas.
c) somente a de M é positiva.
d) somente a de K é positiva.
9. Os dínamos são geradores de energia elétrica utilizados em bicicletas para acender uma
pequena lâmpada. Para isso, é necessário que a parte móvel esteja em contato com o pneu da
bicicleta e, quando ela entra em movimento, é gerada energia elétrica para acender a lâmpada.
Dentro desse gerador, encontram-se um imã e uma bobina.
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O princípio de funcionamento desse equipamento é explicado pelo fato de que a
a) corrente elétrica no circuito fechado gera um campo magnético nessa região.
b) bobina imersa no campo magnético em circuito fechado gera uma corrente elétrica.
c) bobina em atrito com o campo magnético no circuito fechado gera uma corrente elétrica.
d) corrente elétrica é gerada em circuito fechado por causa da presença do campo magnético.
e) corrente elétrica é gerada em circuito fechado quando há variação do campo magnético.
10. Aproxima-se um ímã de um anel metálico fixo em um suporte isolante, como mostra a
figura. O movimento do ímã, em direção ao anel,
a) não causa efeitos no anel.
b) produz corrente alternada no anel.
c) faz com que o polo sul do ímã vire polo norte e vice versa.
d) produz corrente elétrica no anel, causando uma força de atração entre anel e ímã.
e) produz corrente elétrica no anel, causando uma força de repulsão entre anel e ímã.
11. Uma cavidade em um bloco de chumbo contém uma amostra radioativa do elemento
químico bário. A figura (a) ilustra as trajetórias das partículas á, â e ã emitidas após o
decaimento radioativo.
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Aplica-se um campo magnético uniforme entrando no plano da folha, conforme ilustrado na
figura (b). O comportamento representado pelas trajetórias ocorre porque
a) a partícula â tem carga positiva e quantidade de movimento maior que a de á.
b) as partículas á e â têm cargas opostas e mesma quantidade de movimento.
c) a partícula á tem carga positiva e quantidade de movimento maior que a de â.
d) a partícula á tem carga maior e quantidade de movimento menor que a de â.
e) a partícula ã tem carga positiva e quantidade de movimento menor que a de â.
12. 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:
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 descrita, é CORRETO afirmar que
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.
13. A figura abaixo mostra um ímã AB se deslocando, no sentido indicado pela seta, sobre um
trilho horizontal envolvido por uma bobina metálica fixa.
Nessas condições, é correto afirmar que, durante a aproximação do ímã, a bobina
a) sempre o atrairá.
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b) sempre o repelirá.
c) somente o atrairá se o polo A for o Norte.
d) somente o repelirá se o polo A for o Sul.
14. O campo magnético pode ser produzido pelo movimento de cargas elétricas ou, como
ocorre nas ondas eletromagnéticas, pela variação do fluxo de campo elétrico local. Em qual
das figuras a seguir está representado corretamente o campo magnético?
a)
b)
c)
d)
e)
15. O freio eletromagnético é um dispositivo no qual interações eletromagnéticas provocam
uma redução de velocidade num corpo em movimento, sem a necessidade da atuação de
forças de atrito. A experiência descrita a seguir ilustra o funcionamento de um freio
eletromagnético.
Na figura 1, um ímã cilíndrico desce em movimento acelerado por dentro de um tubo cilíndrico
de acrílico, vertical, sujeito apenas à ação da força peso. Na figura 2, o mesmo ímã desce em
movimento uniforme por dentro de um tubo cilíndrico, vertical, de cobre, sujeito à ação da força
peso e da força magnética, vertical e para cima, que surge devido à corrente elétrica induzida
que circula pelo tubo de cobre, causada pelo movimento do ímã por dentro dele. Nas duas
situações, podem ser desconsiderados o atrito entre o ímã e os tubos, e a resistência do ar
Considerando a polaridade do ímã, as linhas de indução magnética criadas por ele e o sentido
da corrente elétrica induzida no tubo condutor de cobre abaixo do ímã, quando este desce por
dentro do tubo, a alternativa que mostra uma situação coerente com o aparecimento de uma
força magnética vertical para cima no ímã é a indicada pela letra
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a)
b)
c)
d)
e)
16. 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
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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: μo  4π . 107 T.m / A (permeabilidade magnética no vácuo)
a) 2π . 105 T
b) 4π . 105 T
c) 6π . 105 T
d) 8π . 105 T
e) 9π . 105 T
17. Em uma região de campo magnético uniforme B, uma partícula de massa m e carga
elétrica positiva q, penetra nesse campo com velocidade v, perpendicularmente a B, conforme
figura seguinte.
O vetor forca magnética, que atua sobre a partícula no ponto P, está melhor representado em
a)
b)
c)
d)
18. Uma criança brincando com um ímã, por descuido, o deixa cair, e ele se rompe em duas
partes. Ao tentar consertá-lo, unindo-as no local da ruptura, ela percebe que os dois pedaços
não se encaixam devido à ação magnética.
Pensando nisso, se o ímã tivesse o formato e as polaridades da figura a seguir, é válido afirmar
que o ímã poderia ter se rompido
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a) na direção do plano α .
b) na direção do plano β .
c) na direção do plano π .
d) na direção de qualquer plano.
e) apenas na direção do plano β .
19. A figura é o esquema simplificado de um disjuntor termomagnético utilizado para a
proteção de instalações elétricas residenciais. O circuito é formado por um resistor de baixa
resistência R; uma lâmina bimetálica L, composta pelos metais X e Y; um eletroímã E; e um par
de contatos C. Esse par de contatos tende a abrir pela ação da mola M2, mas o braço atuador
A impede, com ajuda da mola M1. O eletroímã E é dimensionado para atrair a extremidade do
atuador A somente em caso de corrente muito alta (curto circuito) e, nessa situação, A gira no
sentido indicado, liberando a abertura do par de contatos C pela ação de M2.
De forma similar, R e L são dimensionados para que esta última não toque a extremidade de A
quando o circuito é percorrido por uma corrente até o valor nominal do disjuntor. Acima desta, o
aquecimento leva o bimetal a tocar o atuador A, interrompendo o circuito de forma idêntica à do
eletroímã.
(www.mspc.eng.br. Adaptado.)
Na condição de uma corrente elevada percorrer o disjuntor no sentido indicado na figura, sendo
α X e α Y os coeficientes de dilatação linear dos metais X e Y, para que o contato C seja
desfeito, deve valer a relação __________ e, nesse caso, o vetor que representa o campo
magnético criado ao longo do eixo do eletroímã apontará para a __________.
Os termos que preenchem as lacunas estão indicados correta e respectivamente na alternativa
a) α X α Y ... esquerda.
b) α X  α Y ... esquerda.
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c) α α ... direita.
X
Y
d) α  α ... direita.
X
Y
e) α  α ... direita.
X
Y
20. A figura representa o campo magnético de dois fios paralelos que conduzem correntes
elétricas. A respeito da força magnética resultante no fio da esquerda, podemos afirmar que
ela:
a) atua para a direita e tem magnitude maior que a da força no fio da direita.
b) atua para a direita e tem magnitude igual à da força no fio da direita.
c) atua para a esquerda e tem magnitude maior que a da força no fio da direita.
d) atua para a esquerda e tem magnitude igual à da força no fio da direita.
e) atua para a esquerda e tem magnitude menor que a da força no fio da direita.
21. Uma mistura de substâncias radiativas encontra-se confinada em um recipiente de
chumbo, com uma pequena abertura por onde pode sair um feixe paralelo de partículas
emitidas. Ao saírem, três tipos de partícula, 1, 2 e 3, adentram uma região de campo magnético
uniforme B com velocidades perpendiculares às linhas de campo magnético e descrevem
trajetórias conforme ilustradas na figura.
Considerando a ação de forças magnéticas sobre cargas elétricas em movimento uniforme, e
as trajetórias de cada partícula ilustradas na figura, pode-se concluir com certeza que
a) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem
necessariamente cargas com sinais contrários e a partícula 3 é eletricamente neutra (carga
zero).
b) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem
necessariamente cargas com sinais contrários e a partícula 3 tem massa zero.
c) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem
necessariamente cargas de mesmo sinal e a partícula 3 tem carga e massa zero.
d) as partículas 1 e 2 saíram do recipiente com a mesma velocidade.
e) as partículas 1 e 2 possuem massas iguais, e a partícula 3 não possui massa.
22. Dois fios paralelos conduzem correntes elétricas no mesmo sentido de acordo com a
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figura. A direção e sentido do campo magnético gerado pela corrente do fio M são para dentro
da página, na posição em que está o fio N.
A força magnética que o campo do fio M exerce no fio N tem direção e sentido:
a) para dentro da página.
b) para baixo, apontando para N.
c) para cima, apontando para M.
d) para fora da página.
23. Três fios flexíveis e condutores, a, b e c, paralelos, encontram-se fixos em suas
extremidades e separados por uma pequena distância d. Quando percorridos,
simultaneamente, por correntes de mesma intensidade nos sentidos indicados na figura, suas
configurações são melhor representadas na alternativa:
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Onde for necessário, utilize g = 10 m/s2.
24. A figura mostra a trajetória de partículas carregadas eletricamente, movendo-se com
velocidades iniciais de mesmo módulo em uma região na qual existe um campo magnético. As
partículas são elétron, próton e pósitron (partícula de massa igual à do elétron, mas de carga
positiva).
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A respeito desse fato são feitas as seguintes afirmações:
I. A partícula 1 é o elétron.
II. A partícula 1 é o pósitron.
III. A partícula 2 é o próton.
IV. O vetor indução magnética B está saindo verticalmente do plano do papel.
V. O vetor indução magnética B está entrando verticalmente no plano do papel.
VI. O vetor indução magnética B está paralelo ao plano do papel.
É correto o que foi afirmado apenas em
a) I e III.
b) II.
c) I, III e IV.
d) II e V.
e) III e VI.
25. A foto mostra uma lanterna sem pilhas, recentemente lançada no mercado. Ela funciona
transformando em energia elétrica a energia cinética que lhe é fornecida pelo usuário - para
isso ele deve agitá-la fortemente na direção do seu comprimento. Como o interior dessa
lanterna é visível, pode-se ver como funciona: ao agitá-la, o usuário faz um ímã cilíndrico
atravessar uma bobina para frente e para trás. O movimento do ímã através da bobina faz
aparecer nela uma corrente induzida que percorre e acende a lâmpada.
O princípio físico em que se baseia essa lanterna e a corrente induzida na bobina são,
respectivamente:
a) indução eletromagnética; corrente alternada.
b) indução eletromagnética; corrente contínua.
c) lei de Coulomb; corrente contínua.
d) lei de Coulomb; corrente alternada.
e) lei de Ampere; correntes alternada ou contínua podem ser induzidas.
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26. Os ímãs 1, 2 e 3 foram cuidadosamente seccionados em dois pedaços simétricos, nas
regiões indicadas pela linha tracejada.
Analise as afirmações referentes às consequências da divisão dos ímãs:
I. todos os pedaços obtidos desses ímãs serão também ímãs, independentemente do plano de
secção utilizado;
II. os pedaços respectivos dos ímãs 2 e 3 poderão se juntar espontaneamente nos locais da
separação, retomando a aparência original de cada ímã;
III. na secção dos ímãs 1 e 2, os polos magnéticos ficarão separados mantendo cada
fragmento um único polo magnético.
Está correto o contido apenas em
a) I.
b) III.
c) I e II.
d) I e III.
e) II e III.
27. Considere um ímã permanente e uma barra de ferro inicialmente não imantada, conforme
a figura a seguir.
Ao aproximarmos a barra de ferro do ímã, observa-se a formação de um polo ______ em A,
um polo ______ em B e uma ______ entre o ímã e a barra de ferro.
A alternativa que preenche respectiva e corretamente as lacunas da afirmação anterior é
a) norte, sul, repulsão
b) sul, sul, repulsão.
c) sul, norte, atração.
d) norte, sul, atração
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e) sul, norte, repulsão.
28. Uma partícula de carga q entra com velocidade V0 numa região onde existe um campo
magnético uniforme B.
No caso em que V0 e B possuem a mesma direção, podemos afirmar que a partícula
a) sofrerá um desvio para sua direita.
b) sofrerá um desvio para sua esquerda.
c) será acelerada na direção do campo magnético uniforme B.
d) não sentirá a ação do campo magnético uniforme B.
e) será desacelerada na direção do campo magnético uniforme B.
29. A agulha de uma bússola, inicialmente, aponta para a marcação Norte quando não passa
corrente pelo fio condutor, conforme Figura1.
Ao ligar as extremidades do fio condutor a uma pilha, por onde passa uma corrente, a agulha
muda de direção, conforme Figura 2. Com base neste experimento, é correto afirmar que
a) magnetismo e eletricidade são fenômenos completamente independentes no campo da
física; o que ocorre é uma interação entre o fio e a agulha, independente de haver ou não
corrente.
b) a corrente elétrica cria um campo magnético de forma que a agulha da bússola é alinhada
na direção do campo magnético resultante. Este é o campo magnético da Terra somado,
vetorialmente, ao campo magnético criado pela corrente que percorre o fio.
c) a bússola funciona devido aos polos geográficos, não tendo relação alguma com o campo
magnético da Terra. A mudança de posição da agulha acontece pelo fato de o fio alterar a
posição dos polos geográficos da Terra.
d) a agulha muda de direção porque existe uma força coulombiana repulsiva entre os elétrons
do fio e os elétrons da agulha, conhecida como lei de Coulomb.
30. Uma espira retangular é colocada em um campo magnético com o plano da espira
perpendicular à direção do campo, conforme mostra a figura. Se a corrente elétrica flui no
sentido mostrado, pode-se afirmar em relação à resultante das forças, e ao torque total em
relação ao centro da espira, que
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a) A resultante das forças não é zero, mas o torque total é zero.
b) A resultante das forças e o torque total são nulos.
c) O torque total não é zero, mas a resultante das forças é zero.
d) A resultante das forças e o torque total não são nulos.
e) O enunciado não permite estabelecer correlações entre as grandezas consideradas.