ATIVIDADES PADRÃO ENEM – CAMPO

ATIVIDADES PADRÃO ENEM – CAMPO MAGNÉTICO
Questão 1
Vários peixes, como o tubarão e a arraia, possuem órgãos que
formam um par emissor e receptor – sistema parecido com o
radar – para localizar alimentos e detectar inimigos. À medida
que os objetos distorcem a forma do campo elétrico emitido
por esses peixes, seus receptores percebem a mudança,
revelando, assim, a localização dos objetos. Essa capacidade de
detecção faz sentido porque todas as células no corpo
funcionam como baterias. Uma bateria comum produz tensão,
ou diferença de potencial elétrico,
quando duas soluções salinas com cargas elétricas diferentes
são separadas dentro de uma célula eletroquímica. Cargas
opostas se atraem e o movimento resultante cria uma corrente
elétrica.
(Adaptado de Scientific American Brasil. Setembro 2007. p. 36)
O campo magnético produzido por um fio condutor percorrido
por corrente elétrica num ponto P tem intensidade
proporcional à corrente elétrica e inversamente proporcional à
distância desse ponto ao condutor.
Dois fios condutores retilíneos, longos e paralelos, estão
separados pela distância d e percorridos por correntes elétricas
de intensidades 2 A e 4 A, em sentidos opostos.
Considere os pontos I, II, III, IV e V, igualmente espaçados,
sobre uma reta perpendicular aos fios condutores, como
mostra a figura:
O campo magnético resultante é nulo no ponto indicado por
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
e) V.
Questão 2
Uma espira circular com diâmetro igual a 4π cm é percorrida
por uma corrente elétrica de 4 A, conforme a figura. (Considere
o meio vácuo e a permeabilidade magnética μo= 4π · 10–7 T ·
m/A).
O vetor campo magnético no centro da espira é perpendicular
ao plano da figura, cuja orientação e intensidade são:
a. para fora do plano, com módulo igual a 4 · 10–7 T
b. para dentro do plano, com módulo igual a 4 · 10–5 T
c. para dentro do plano, com módulo igual a 4 · 10–7 T
d. para fora do plano, com módulo igual a 4 · 10–5 T
e. para fora do plano, com módulo igual a 2 · 10–5 T
Questão 3
A bússola é empregada há muito tempo para orientação no
espaço geográfico. Sobre os princípios de funcionamento da
bússola e de orientação na superfície terrestre, assinale o que
for correto.
01) A bússola consiste de uma agulha magnetizada que gira
livremente, apoiada sobre uma base onde estão indicados os
pontos cardeais.
02) A rosa dos ventos indica os pontos cardeais, subcardeais e
colaterais,
empregando
abreviaturas
usadas
internacionalmente. Os pontos colaterais são indicados como
NNE, ENE, ESE, SSE, SSW, WSW, WNW e NNW.
04) A imantação ou magnetização pode ser obtida através da
fricção, contato ou aproximação entre um imã permanente e
um objeto constituído por material ferromagnético.
08) Os polos magnéticos da Terra não coincidem exatamente
com os polos geográficos. Assim, para uma orientação precisa
com o emprego da bússola, é necessário fazer uma correção
angular.
16) A Terra cria no espaço a sua volta um campo magnético. É
a ação desse campo magnético que faz com que a agulha da
bússola tome a direção norte-sul magnética da Terra.
Questão 4
A Física de partículas é um campo de conhecimento que
explora características de partículas subatômicas, as quais
podem oferecer respostas para questões sobre a origem do
universo, por exemplo. Muitos estudos nessa área são feitos a
partir da análise do comportamento de tais partículas ao serem
submetidas a campos magnéticos. Imagine que uma partícula
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desconhecida, a uma velocidade de 3 × 10 m/s, penetra pelo
ponto A, perpendicularmente a um campo magnético uniforme
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de indução magnética 8 × 10 T, e sai pelo ponto B,
descrevendo uma trajetória circular de raio 21 cm, conforme
ilustra a figura a seguir.
Sobre essa partícula, é correto afirmar que:
A) trata-se de um elétron, e sua massa é de 9,1 × 10–31 kg
B) trata-se de um elétron, e sua massa é de 24 × 10–31 kg
C) trata-se de um próton, e sua massa é de 9,1 × 10–31 kg
D) trata-se de um nêutron, e sua massa é de 24 × 10–31 kg
Questão 5
A figura ilustra um fio condutor e uma haste metálica móvel
sobre o fio, colocados numa região de campo magnético
uniforme espacialmente (em toda a região cinza da figura),
com módulo B, direção perpendicular ao plano do fio e da
haste e sentido indicado. Uma força de módulo F é aplicada na
haste, e o módulo do campo magnético aumenta com o
tempo. De acordo com a Lei de Faraday, é correto afirmar que:
A) o aumento de B com o tempo tende a gerar uma corrente
no sentido horário, enquanto que a ação da força F tende a
gerar uma corrente no sentido anti-horário.
B) o aumento de B com o tempo tende a gerar uma corrente
no sentido anti-horário, enquanto que a ação da força F tende
a gerar uma corrente no sentido horário.
C) ambos o aumento de B com o tempo e a ação da força F
tendem a gerar uma corrente no sentido horário.
D) ambos o aumento de B com o tempo e a ação da força F
tendem a gerar uma corrente no sentido anti-horário.
E) a ação da força F tende a gerar uma corrente no sentido
horário, enquanto que o aumento de B com o tempo não tem
influência sobre o sentido da corrente gerada.
Questão 6
Considere um fio condutor retilíneo fino e longo, através do
qual passa uma corrente I = 30 A e uma espira metálica circular
de raio r = 0,2 m, percorrida por uma corrente I’, posicionada
no mesmo plano vertical do fio e a uma distância d = 0,8 m
abaixo deste, como mostra a figura dada.
Para que a indução magnética resultante no centro da espira
seja nula, a corrente I’ na espira terá sentido e intensidade,
respectivamente:
(A) horário, 2 A
(B) anti-horário, 4 A
(C) anti-horário, 2 A
(D) horário, 4 A
(E) horário, 6 A2
(use se necessário: π = 3)
Questão 7
No Large Hadron Collider (LHC), que entrou em operação no
mês de agosto de 2008 no laboratório CERN, na Europa, um
feixe de prótons de alta energia é confinado ao movimento
circular em uma órbita de 26,7 km de comprimento. Neste
anel, um próton realiza 11.200 voltas por segundo. Qual é a
magnitude da velocidade escalar média (em m/s) do próton
nesse anel e qual é a grandeza física que confere ao próton o
movimento circular?
(A) 1,8540 · 109 e um campo magnético.
(B) 2,9904 · 108 e um campo elétrico.
(C) 2,9904 · 107 e um campo magnético.
(D) 1,8540 · 109 e um campo elétrico.
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(E) 2,9904 · 10 e um campo magnético.
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