fisica eletromagnetismo exercicios

7/18/2019 Fisica Eletromagnetismo Exercicios

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Exerccios de Fsica

Eletromagnetismo Lista 2

1-Uma partcula eletricamente carregada penetra, com

uma dada velocidade, em uma regio de campo magnticouniforme. Leia as afirmaes a seguir.I. A trajetria da partcula ser circular se sua velocidadefor perpendicular direo do campo magntico.II. A trajetria da partcula ser sempre circular.III. A fora magntica que age sobre a partcula no alterasua velocidade vetorial.IV. A fora magntica que age sobre a partcula nomodifica sua energia cintica.Assinale:a) se III e IV so incorretas.b) se I e III so corretas.

c) se I e II so incorretasd) se I e IV so corretas.

2-Um corpsculo de massa m e carga q movimenta-se numcampo magntico, constante; sua trajetria circular e deraio r. A fim de obtermos uma trajetria de maior raio,poderamos:a) aumentar o campo B.b) diminuir a massa m do corpsculo.c) diminuir a velocidadev.d) diminuir a carga q.

3-O tubo de televiso possui um canho eletrnico que faza varredura da tela fotoluminescente numa sucesso delinhas da esquerda para a direita e de cima para baixo. Talvarredura feita com a rapidez suficiente para que nossosolhos no percebam o desaparecimento de uma linha e osurgimento de outra e, alm disso, nos d a sensao demovimento da imagem. Sobre a fora responsvel por essemovimento de varredura da tela de TV, correto afirmar:a) uma fora eletrosttica que atua na direo do feixeeletrnico.b) uma fora magntica que atua na direo per-

pendicular ao feixe eletrnico.c) uma fora eletro-fraca que atua nos neutrinos do feixeeletrnico.d) uma fora eltrica que atua nos neutrinos do feixeeletrnico.e) uma fora eletromagntica que atua nos nutrons dofeixe eletrnico.

4-Uma partcula de massa m, eletrizada com carga q,descreve uma trajetria circular com velocidade escalarconstante v, sob a ao exclusiva de um campo magnticouniforme de intensidade B, cuja direo sempreperpendicular ao plano do movimento da partcula. Nesse

caso, a intensidade da fora magntica que age sobre apartcula depende de:a) m e B, apenas.b) q e B, apenas.

c) q, v e B, apenas.d) m, v e B, apenas.e) m, q, v e B.

5-A agulha de uma bssola est apontando corretamentena direo norte sul. Um eltron se aproxima a partir donorte com velocidade v, segundo a linha definida pelaagulha. Neste caso:a) a velocidade do eltron dever estar necessariamenteaumentando em mdulo.b) a velocidade do eltron estar certamente diminuindoem mdulo.

c) o eltron estar se desviando para leste.d) o eltron se desviar para oeste.e) nada do que foi dito acima verdadeiro.

6-Dois ons de cargas opostas e massas diferentes movem-se em um plano, descrevendo trajetrias retilneas eparalelas, com velocidade de mesmo mdulo e sentido. Aoatravessarem uma regio onde h um campo magnticouniforme e orientado perpendicularmente ao plano, correto afirmar que descrevero trajetrias:a) circulares de raios diferentes, ambos movendo-se nomesmo sentido.b) circulares de raios iguais, um movendo-se em sentidohorrio e outro em sentido anti-horrio.c) retilneas e paralelas ao campo, movendo-se emsentidos opostos.d) circulares e de raios diferentes, um movendo-se emsentido horrio e outro em sentido anti-horrio.e) circulares de raios iguais, ambos movendo-se no mesmosentido

7-A regio delimitada pela linha tracejada contm,exclusivamente, um campo magntico uniforme cujo vetorinduo magntica B. A direo de B perpendicular aoplano da pgina e seu sentido aponta para dentro deste

plano.

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Trs partculas so lanadas perpendicularmente a essecampo magntico com a mesma velocidade v, constante.Assim, correto afirmar que:01. As foras que atuam sobre as partculas 1 e 2 so

perpendiculares ao plano determinado por v e B.02. O nico efeito das foras que atuam sobre as partculas1 e 2 o aumento da velocidade escalar das partculas aoentrarem na regio do campo v e B .04. A partcula 3 no sofre desvio de trajetria ao entrar nocampo v e B porque ela apresenta excesso de cargaeltrica.08. A razo entre a massa e a carga da partcula 2 maiorque a da partcula 1.16. A partcula 2 possui carga positiva.Some os itens corretos.

8-Uma partcula eletricamente carregada, inicialmente emmovimento retilneo uniforme, adentra uma regio decampo magntico uniforme B, perpendicular trajetriada partcula. O plano da figura ilustra a trajetria dapartcula, assim como a regio de campo magnticouniforme, delimitada pela ara sombreada.

Se nenhum outro campo estiver presente, pode-se afirmarcorretamente que, durante a passagem da partcula pelaregio de campo uniforme, sua acelerao :a) tangente trajetria, h realizao de trabalho e a suaenergia cintica aumenta.b) tangente trajetria, h realizao de trabalho e a suaenergia cintica diminui.c) normal trajetria, no h realizao de trabalho e asua energia cintica permanece constante.d) normal trajetria, h realizao de trabalho e a sua

energia cintica aumenta.e) normal trajetria, no h realizao de trabalho e asua energia cintica diminui.

9-Um on positivo de massa 2,0.10-26 kg e carga 2,0.10-20 C lanado pelo orifcio A do anteparo, com velocidade5,0.103 m/s, perpendicularmente ao campo magnticouniforme de intensidade B = 1,0 T (como ilustra a figuraabaixo). Assinale o que for correto.

01) A fora F = 1,0.10-16 N, que age sobre o on, perpendicular velocidadev.02) O on descreve uma trajetria circular e atinge o pontoB situado a 10,0 mm de A.04) O on descreve uma trajetria parablica e perdevelocidade ao atravessar o campo magntico.08) O on descreve uma trajetria linear ao atravessar o

campo magntico, mantendo o mdulo da velocidade.16) O on descreve uma trajetria parablica, mantendo omdulo da velocidade.

10-Um corpsculo carregado com carga de 100 C passacom velocidade de 25 m/s na direo perpendicular a umcampo de induo magntica e fica sujeito a uma fora de5 104 N. A intensidade desse campo vale:a) 0,1 Tb) 0,2 Tc) 0,3 Td) 1,0 T

e) 2,0 T

11-Uma partcula de massa m = 20 mg e carga q = +400 C,em movimento circular uniforme, na presena de umcampo magntico uniforme B = 10 T, tem velocidadeescalar v = 5,0 m/s. Considere que o movimentoocorre no vcuo e que a ao da fora peso desprezvelem relao fora magntica que atua na partcula.Calcule o raio da trajetria circular, em centmetros.

12-Uma partcula de carga 4 1018

C e massa 2 1026

kg

penetra, ortogonalmente, numa regio de um campomagntico uniforme de intensidade B = 103 T, com




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velocidade v = 105

m/s. O raio da rbita descrita pelapartcula de:a) 10 cmb) 30 cm

c) 50 cmd) 70 cm

13-Uma mistura de substncias radiativas encontra-seconfinada em um recipiente de chumbo, com umapequena abertura por onde pode sair um feixe paralelo departculas emitidas. Ao sarem, trs tipos de partcula, 1, 2e 3, adentram uma regio de campo magntico uniforme Bcom velocidades perpendiculares s linhas de campomagntico e descrevem trajetrias conforme ilustradas nafigura.

Considerando a ao de foras magnticas sobre cargaseltricas em movimento uniforme, e as trajetrias de cadapartcula ilustradas na figura, pode-se concluir com certezaquea) as partculas 1 e 2, independentemente de suas massase velocidades, possuem necessariamente cargas com sinaiscontrrios e a partcula 3 eletricamente neutra (cargazero).b) as partculas 1 e 2, independentemente de suas massase velocidades, possuem necessariamente cargas com sinaiscontrrios e a partcula 3 tem massa zero.c) as partculas 1 e 2, independentemente de suas massase velocidades, possuem necessariamente cargas de mesmosinal e a partcula 3 tem carga e massa zero.d) as partculas 1 e 2 saram do recipiente com a mesmavelocidade.e) as partculas 1 e 2 possuem massas iguais, e a partcula 3no possui massa.

14-Sabe-se que no ponto P da figura existe um campomagntico na direo da reta RS e apontando de R para S.Quando um prton (partcula de carga positiva) passa poresse ponto com a velocidade V mostrada na figura, atuasobre ele uma fora, devida a esse campo magntico,

a) perpendicular ao plano da figura e "penetrando"nele.b) na mesma direo e sentido do campo magntico.c) na direo do campo magntico, mas em sentidocontrrio a ele. d) na mesma direo e sentido davelocidade.e) na direo da velocidade, mas em sentido contrrio a

ela.

15-A figura a seguir representa uma regio do espao nointerior de um laboratrio, onde existe um campomagntico esttico e uniforme. As linhas do campoapontam perpendicularmente para dentro da folha,conforme indicado. Uma partcula carregadanegativamente lanada a partir do ponto P comvelocidade inicial V0 em relao ao laboratrio. Assinale

com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmaes abaixo,referentes ao movimento subseqente da partcula, comrespeito ao laboratrio.

( ) Se V0for perpendicular ao plano da pgina, a partculaseguir uma linha reta, mantendo sua velocidade inicial.( ) Se V0apontar para a direita, a partcula se desviar para

o p da pgina.( ) Se V0 apontar para o alto da pgina, a partcula sedesviarpara a esquerda.A seqncia correta de preenchimento dos parnteses, decimapara baixo, a) V - V - F.b) F - F - V.c) F - V - F.d) V - F - V.e) V - V - V.




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16-Uma partcula de carga q > 0 e massa m, comvelocidade de mdulo v e dirigida ao longo do eixo x nosentido positivo (veja figura adiante), penetra, atravs deum orifcio, em O, de

coordenadas (0,0), numa caixa onde h um campomagnticouniforme de mdulo B, perpendicular ao plano do papel edirigido "para dentro" da folha. Sua trajetria alteradapelo campo, e a partcula sai da caixa passando por outroorifcio, P, de coordenadas (a,a), com velocidade paralelaao eixo y. Percorre, depois de sair da caixa, o trecho PQ,paralelo ao eixo y, livre de qualquer fora. Em Q sofre umacoliso elstica, na qual sua velocidade simplesmenteinvertida, e volta pelo mesmo caminho, entrando de novona caixa, pelo orifcio P. A ao da gravidade nesseproblema desprezvel.

a) Localize, dando suas coordenadas, o ponto onde apartcula,

aps sua segunda entrada na caixa, atinge pela primeiravez uma parede.b) Determine o valor de v em funo de B, a e q/m.

17-Uma pequena esfera carregada eletricamente comcarga positiva e em queda livre penetra em uma regioonde um campo magntico horizontal atuauniformemente.

O esboo que melhor representa a trajetria da esfera nointerior dessa regio

18-A respeito da fora magntica que pode atuar sobre umprton que se encontra nas proximidades de um longo

condutor retilneo percorrido por corrente eltrica, correto afirmar que:a) a fora magntica mxima quando o prton se deslocaobliquamenteem relao ao condutor.

b) a intensidade da fora magntica decresce com oquadrado da distncia do prton ao condutor.c) a fora magntica de atrao quando o prton sedesloca paralelamente ao fio e contrrio ao sentido(convencional) da corrente.d) a fora magntica de atrao quando o prton sedesloca paralelamente ao fio e no sentido (convencional)da corrente.e) a intensidade da fora magntica diretamenteproporcional ao quadrado da intensidade da corrente nocondutor.19-Uma partcula, de massa m e carregada positivamente,

lanada com velocidade v do ponto P, centro da face deum paraleleppedo formado por 4 cubos de arestas iguais,numa regio onde existe um campo magntico uniforme B,orientado conforme a figura a seguir.

Desprezando aes gravitacionais, podemos afirmarCORRETAMENTEque a partcula seguir uma trajetria:a) retilnea, passando pelo ponto Lb) circular, no plano vertical LIEPc) circular, no plano horizontal LKCPd) parablica, no plano vertical GFEPe) retilnea, passando pelo ponto K

20-

Em cada uma das regiesI, II, III da figura anterior existe ouum campo eltrico constante Ex na direo x, ou umcampo eltrico constante Ey na direo y, ou um campomagntico constante Bz na direo z (perpendicular aoplano do papel). Quando uma carga positiva q abandonada no ponto P da regio I, ela aceleradauniformemente, mantendo uma trajetria retilnea, at




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atingir a regio II. Ao penetrar na regio II, a carga passa adescrever uma trajetria circular de raio R e o mdulo dasua velocidade permanece constante. Finalmente, aopenetrar na regio III, percorre uma trajetria parablica

at sair dessa regio. A tabela abaixo indica algumasconfiguraespossveis dos campos nas trs regies.

A nica configurao dos campos, compatvel com a

trajetria da carga, aquela descrita em:a) Ad) Db) Be) Ec) C

21-Um objeto de massa M, carregado com uma cargapositiva +Q, cai devido ao da gravidade e passa poruma regio prxima do plo norte (N) de um m,conforme mostra figura a seguir.

De acordo com o sistema de eixos representado acima,assinale a alternativa que contm a afirmativa correta.a) O objeto sofrer um desvio no sentido positivo do eixoy, devido presena do campo magntico na regio.b) O objeto cair verticalmente, no sofrendo desvioalgum at atingir o solo, pois campos gravitacionais emagnticos no interagem.c) O objeto sofrer um desvio no sentido positivo do eixo x,devido presena do campo magntico na regio.d) O objeto sofrer um desvio no sentido negativo do eixox, devido presena do campo magntico na regio.

22-A figura representa um espectrmetro de massa,dispositivo usado para a determinao da massa de ons.Na fonte F, so produzidos ons, praticamente em repouso.Os ons so acelerados por uma diferena de potencial

VAB, adquirindo uma velocidade V sendo lanados em umaregio onde existe um campo magntico uniforme B. Cada

on descreve uma trajetria semicircular, atingindo umachapa fotogrfica em um ponto que fica registrado,podendo ser determinado o raio R da trajetria.

Considerando a situao descrita, assinale a(s)proposio(es) CORRETA(S):(01) A carga dos ons, cujas trajetrias so representadasna figura, positiva.(02) A energia cintica ECque o on adquire, ao ser

acelerado pela diferena de potencial eltrico VAB, igualao trabalho realizado sobre ele e pode ser expressapor EC= qVAB, onde q a carga do on.(04) A carga dos ons, cujas trajetrias so representadasna figura, tanto pode ser positiva como negativa.(08) O raio da trajetria depende da massa do on, e exatamente por isso que possvel distinguir ons demesma carga eltrica e massas diferentes.(16) Mesmo que o on no apresente carga eltrica,sofrer a ao do campo magntico que atuar com umafora de direo perpendicular sua velocidade V.

23-A utilizao de campos eltrico e magntico cruzados importante para viabilizar o uso da tcnica hbrida detomografia de ressonncia magntica e de raios X. A figuraa seguir mostra parte de um tubo de raios X, onde um

eltron, movendo-se com velocidade v = 5,0.105 m/s aolongo da direo x, penetra na regio entre as placas ondeh um campo magntico uniforme, B, dirigidoperpendicularmente para dentro do plano do papel. A

massa do eltron 9.10-31 kg e a sua carga eltrica q = -1,6.10

-19C. O mdulo da fora magntica que age sobre o

eltron dado por F = qvB sen, onde o ngulo entre avelocidade e o campo magntico.

a) Sendo o mdulo do campo magntico B = 0,010T, qual o mdulo do campo eltrico que deve ser aplicado naregio entre as placas para que o eltron se mantenha emmovimento retilneo uniforme?




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b) Numa outra situao, na ausncia de campo eltrico,qual o mximo valor de B para que o eltron ainda atinjao alvo? O comprimento das placas de 10 cm.

24-Um prton de massa M = 1,26.10-7

kg, com cargaeltrica Q = 1,6.10

-19C, lanada em A, com velocidade vo,

em uma regio onde atua um campo magntico uniformeB, na direo x. A velocidade V0, que forma um ngulo

com o eixo x, tem componentes Vox = 4,0.106

m/s e

Voy=3,0.106 m/s. O prton descreve um movimento emforma de hlice, voltando a cruzar o eixo x, em P, com amesma velocidade inicial, a uma distncia Lo = 12m doponto A.

Desconsiderando a ao do campo gravitacional eutilizando =3, determine:a) o intervalo de tempo t, em segundos, que o prtondemora para ir de A a Pb) o raio R, em metros, do cilindro que contm a trajetriaem hlice do prton.c) a intensidade do campo magntico B, em tesla, queprovoca esse movimento

25-Uma cavidade em um bloco de chumbo contm umaamostra radioativa do elemento qumico brio. A figura (a)ilustra as trajetrias das partculas a, b e g emitidas aps odecaimento radioativo.

Aplica-se um campo magntico uniforme entrando noplano da folha, conforme ilustrado na figura (b). Ocomportamento representado pelas trajetrias ocorreporquea) a partcula b tem carga positiva e quantidade demovimento maior que a de a.b) as partculas a e b tm cargas opostas e mesmaquantidade de movimento.c) a partcula a tem carga positiva e quantidade demovimento maior que a de b.d) a partcula a tem carga maior e quantidade demovimento menor que a de b.

e) a partcula g tem carga positiva e quantidade demovimento menor que a de b.

26-O cclotron um acelerador em que partculas

carregadas executam movimento circular em um planoperpendicular a um campo magntico uniforme de mduloB. Se o campo magntico for o nico campo aplicado, avelocidade angular do movimento circular resultantedepende somente da razo carga/massa e de B. Em umacelerador tpico, o valor de B de 1 tesla e as partculaspercorrem uma trajetria de raio de 50 cm. Qual a ordemde grandeza da velocidade da partcula (dados: carga iguala 1,6.10-19 C e massa igual 1,67.10-27 kg)?a) 103 m/sb) 105 m/sc) 107 m/sd) 109 m/s

27-Cargas eltricas em movimento originam campomagntico. Quando uma carga eltrica encontra-se emmovimento, em um campo magntico, h uma interaoentre esse campo e o campo originado pela carga. Essainterao manifestada por uma fora que age na cargaeltrica, a qual denominada fora magntica.Sobre fora magntica, assinale o que for correto.01) O sentido da fora magntica depende do sinal dacarga em movimento.02) A direo da fora magntica, sobre uma carga em

movimento, perpendicular ao plano formado pelo vetorvelocidade da carga e pelo vetor induo magntica.04) Quando uma carga eltrica lanadaperpendicularmente em direo de um campo magnticouniforme, a carga descrever uma trajetria circular.08) A fora magntica sobre uma carga eltrica movendo-se, em uma direo paralela direo do campomagntico uniforme, nula.

28-Um eltron penetra numa regio entre duas placasplanas e paralelas pela fenda F1e a atravessa segundo a

direo tracejada mostrada na figura, saindo pela fenda F2,sem sofrer desvio.

Durante a travessia, o eltron fica sujeito a um campo deinduo magntica B e a um campo eltrico E, ambosuniformes. Considerando o sistema de referncia xyz, esabendo que as placas so paralelas ao plano xz, isso ser

possvel se




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a) B tiver a mesma direo e o mesmo sentido do eixo x,e E tiver a mesma direo e o mesmo sentido do eixo z.b) B tiver a mesma direo e o mesmo sentido do eixo z,e E tiver a mesma direo e o mesmo sentido do eixo y.

c) B tiver a mesma direo e o mesmo sentido do eixo y,e E tiver a mesma direo e o sentido oposto ao do eixoz.d)B e E tiverem a mesma direo e o mesmo sentido doeixo z.e) B e E tiverem a mesma direo e o mesmo sentido doeixo x.

29-Uma partcula de massa m e carga q positiva, emmovimento retilneo uniforme, penetra em uma regio naqual h um campo magntico uniforme, vertical e demdulo B. Ao sair da regio, ela retoma um movimento

retilneo uniforme.Todo o movimento se processa em um plano horizontal e adireo do movimento retilneo final faz um ngulo coma direo do movimento retilneo inicial. A velocidade dapartcula grande o bastante para desprezarmos a foragravitacional, de modo a considerarmos apenas a foramagntica sobre ela.

a) Determine a razo v / v entre o mdulo v da velocidadedo movimento retilneo final e o mdulo v da velocidadedomovimento retilneo inicial.b) Calcule quanto tempo a partcula demora paraatravessar a regio em que h campo magntico emfuno de q, m, B e

30-Prtons (carga e e massa mp), deuterons (carga e emassa md = 2mp) e partculas alfas (carga 2e e massa ma =4mp) entram em um campo magnticouniforme B perpendicular a suas velocidades, onde semovimentam em rbitas circulares de perodos Tp, Td e Ta,respectivamente. Pode-se afirmar que as razes dosperodos Td/Tp e Ta/Tp so, respectivamente,a) 1 e 1.b) 1 e 2.c) 2 e 2.d) 2 e 2.

e) 2 e 2.

31-Uma partcula carregada injetada em uma regioonde atua apenas um campo magntico de mdulo B,perpendicular ao movimento inicial da partcula (veja afigura abaixo). Esse campo suficiente para fazer com que

a partcula descreva um

movimento circular. A carga da partcula o triplo da cargado eltron, o mdulo do campo 2 T, e o mdulo davelocidade da partcula V = 10

-4. c , em que c a

velocidade da luz no vcuo. Se a massa da partcula M =3.10

-25kg, o raio R, descrito pela partcula, ser,

aproximadamente,Dados: e = 1,6.10-19 C e c=3.108 m/sa) 1 cm.b) 1 mm.c) 1 dm.d) 1 m.

32-O movimento de partculas carregadas em camposmagnticos explicado a partir do conceito de foramagntica, desenvolvido por Lorentz e outros fsicos.Considerando esse conceito, assinale V ou F nas

afirmaes a seguir:( ) A direo da fora magntica que atua sobre uma cargaeltrica, quando esta se move em uma regio onde h umcampo magntico, sempre paralela direo dessecampo.( ) Se uma carga eltrica penetrar num campo magnticouniforme, de tal forma que sua velocidade inicial sejaperpendicular direo desse campo, sua trajetria serum crculo cujo raio inversamente proporcional aomdulo da carga da partcula.( ) Se dois fios retilneos paralelos conduzirem correnteseltricas no mesmo sentido, aparecer uma fora

magntica repulsiva entre esses dois fios, cujo mdulovariar na razo inversa distncia que os separa.( ) Se um condutor retilneo conduzindo uma correnteeltrica for colocado numa regio onde existe um campomagntico uniforme, a fora magntica sobre o condutorser mxima quando ele estiver numa direoperpendicular direo do campo magntico.




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33-Um condutor retilneo AB alimentado por uma bateriade fora eletromotriz E, conforme mostra a figura abaixo.Colocando-se esse condutor entre os plos norte e sul deum m e fechando-se a chave C, o condutor AB:

a) ser atrado pelo plo norte.b) ser atrado pelo plo sul.c) ir se deslocar para cima.d) ir se deslocar para baixo.e) ser atrado e repelido de forma alternada.

34-Um fio condutor de 40 cm de comprimento percorrido por uma corrente eltrica. Esse fio sofre a

atuao de uma fora magntica de 102

N e encontra-seem uma regio do espao onde atua um campo magntico

de 103

T. Considere que o ngulo entre o campo mag-ntico que atua sobre o fio e a corrente eltrica quepercorre esse mesmo fio tenha o valor de 30. Calcule, naunidade ampre, a intensidade da corrente eltrica queatravessa esse fio condutor, sabendo que a respostacorreta um nmero inteiro entre 00 e 99.

35-A figura representa uma espira condutora retangular,imersa num campo magntico uniforme e percorrida pelacorrente eltrica i, no sentido indicado. Qual dasalternativas indica o conjunto de vetores que representa asforas atuantes nos lados da espira?

Considere desprezvel o campo magntico ocasionado pelacorrente i. C

36-Um segmento condutor reto e horizontal, tendo com-primento L = 20 cm e massa m = 48 g, percorrido por

corrente 0,5 A, apresenta-se em equilbrio sob as aesexclusivas da gravidade g e de um campo magntico Bhorizontal, representado na figura abaixo. Adote g = 10m/s e determine a intensidade do campo magntico e osentido da corrente eltrica.

37-O balancim condutor retilneo e horizontal da figuratem comprimento 0,2 m, est em repouso e conectado aogerador G de tenso constante. Ao fecharmos a chave K,ela percorrida por uma corrente eltrica de intensidade 5A. Sendo a intensidade do campo magntico, entre os msverticais, igual a 4,0 10

4T, determine:




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a) a direo e o sentido da fora magntica sobre obalancim;b) a intensidade dessa fora.

38-Um condutor retilneo de comprimento L = 0,20 m,percorrido por uma corrente eltrica i = 20 A, est imersonum campo magntico uniforme, de induo B = 2,0 10

4

T. Determine o mdulo da fora magntica que atua nocondutor:a) quando o condutor disposto paralelamente s linhasde induo do campo;b) quando o condutor disposto perpendicularmente slinhas de induo do campo.

39-O funcionamento de alguns instrumentos de medidaseltricas, como, por exemplo, o galvanmetro, baseia-seno efeito mecnico que os campos magnticos provocamem espiras que conduzem correntes eltricas, produzindoo movimento de um ponteiro que se desloca sobre umaescala. O modelo acima mostra, de maneira simples, comocampos e correntes provocam efeitos mecnicos. Ele constitudo por um fio condutor, de comprimento igual a50 cm, suspenso por uma mola de constante elstica iguala 80 N/m e imerso em um campo magntico uniforme, deintensidade B igual a 0,25 T, com direo perpendicularao plano desta folha e sentido de baixo para cima, saindodo plano da folha. Calcule a corrente eltrica i que dever

percorrer o condutor, da esquerda para a direita, para quea mola seja alongada em 2,0 cm, a partir da posio deequilbrio estabelecida com corrente nula.

40-A figura abaixo indica uma barra metlica CD de 2 N de

peso e 2 m de comprimento, que forma um ngulo de 30com a vertical, mergulhada num campo de induomagntica uniforme, horizontal e perpendicular barra,com o sentido para dentro do plano da figura, de intensi-dade B = 0,5 T. Para que a barra no caia, necessrioque ela seja percorrida por uma corrente de:

a) 2 A, de C para D.b) 4 A, de C para D.c) 2 A, de D para C.d) 4 A, de D para C.e) nda.

41-Um fio condutor rgido de 200 g e 20 cm decomprimento ligado ao restante do circuito atravs decontatos deslizantes sem atrito, como mostra a figura aseguir. O plano da figura vertical. Inicialmente a chave

est aberta. O fio condutor preso a um dinammetro eencontra-se em uma regio com campo magntico de 0,1T, entrando perpendicularmenteno plano da figura.

a) Calcule a fora medida pelo dinammetro com a chaveaberta, estando o fio em equilbrio.b) Determine o sentido e a intensidade da corrente eltricano circuito aps o fechamento da chave, sabendo-se que odinammetro passa a indicar leitura zero.c) Determine a polaridade da bateria e a tenso, sabendo-se que a resistncia equivalente do circuito 6,0 .Despreze a resistncia interna da bateria.42-Uma barra condutora AB, de comprimento igual a 50cm e massa m, est suspensa pela extremidade de duasmolas iguais, sendo a constante elstica de cada uma delas100 N/m.

O sistema est imerso num campo magntico B = 0,6 T.

Dado: g = 10 m/s2

Quando uma corrente de intensidade i = 10 A percorre abarra no sentido de B para A, as molas no sodeformadas. Determine:a) a massa da barra;b) a deformao das molas quando o sentido da correnteeltrica invertido.

43-Selecione a alternativa que preenche corretamente aslacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem.A figura abaixo representa dois fios metlicos paralelos, A

e B, prximos um do outro, que so percorridos porcorrentes eltricas de mesmo sentido e de intensidades




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iguais a i e 2i, respectivamente. A fora que o fio A exercesobre o fio B ....., e sua intensidade ...... intensidade defora exercida pelo fio B sobre o fio A.

a) repulsiva duas vezes maior do que ab) repulsiva igual c) atrativa duas vezes menor do que ad) atrativa duas vezes maior do que ae) atrativa igual

44-Qual das alternativas abaixo representa corretamenteas correntes i, os campos magnticos B e as foras F entredois condutores retos e paralelos, prximos entre si?

45-Dois condutores retilneos muito longos e paralelos sopercorridos por correntes de mesma intensidade.Podemos afirmar que:a) s existem pontos onde o campo magntico resultante nulo, se as correntes tiverem sentidos opostos.b) s existem pontos onde o campo magntico resultante nulo, se as correntes tiverem o mesmo sentido.c) existem pontos onde o campo magntico resultante nulo qualquer que sejam os sentidos das correntes.

d) os fios sempre se repelem.

46-Dois fios paralelos, de comprimentos indefinidos, soportadores de corrente, no mesmo sentido, conformefigura.A fora de interao dos fios de:

a) atrao, proporcional distncia entre os fios.b) atrao, inversamente proporcional distncia entre os

fios.c) repulso, proporcional distncia entre os fios.d) repulso, inversamente proporcional distncia entreos fios.e)atrao, inversamente proporcional ao quadrado dedistncia entre os fios.

47-Um fio metlico AB, suspenso por dois fios verticais,condutores e flexveis, colocado prximo e paralela-mente a um fio longo pelo qual passa a corrente eltrica i,no sentido indicado na figura. O fio longo e o fio AB estono mesmo plano horizontal.

Utilizando essa montagem, um professor pretende realizarduas experincias, I e II. Na experincia I, far passar umacorrente pelo fio AB, no sentido de A para B. Naexperincia II, far passar a corrente no sentido contrrio.Nessas condies, espera-se que a distncia entre o fiolongo e o fio AB:a) permanea inalterada, tanto na experincia I como naexperincia II.b) aumente na experincia I e diminua na experincia II.c) aumente, tanto na experincia I como na experincia II.

d) diminua, tanto na experincia I como na experincia II.e) diminua na experincia I e aumente na experincia II.




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48-Um circuito formado por dois fios muito longos, re-tilneos e paralelos, ligados a um gerador de correntecontnua como mostra a figura a seguir. O circuito

percorrido por uma corrente i.

Pode-se afirmar que a fora de origem magntica que umtrecho retilneo exerce sobre o outro :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 i

2.

49-Dois condutores retos, extensos e paralelos, esto se-parados por uma distncia d = 2,0 cm e so percorridos porcorrentes eltricas de intensidades i1= 1,0 A e i2= 2,0 A,

com os sentidos indicados na figura aseguir.

Permeabilidade magntica do vcuo = 4 107

T m/A.

Se os condutores esto situados no vcuo, a foramagntica entre eles, por unidade de comprimento, noSistema Internacional, tem intensidade de:a) 2 10

5, sendo de repulso.

b) 2 105

, sendo de atrao.c) 2 10

5, sendo de atrao.

d) 2 105

, sendo de repulso.e) 4 10

5, sendo de atrao.

50-Dois fios metlicos retos, paralelos, muito longos, esto distncia mtua a = 1,5 m, no vcuo. Calcule a fora queage no comprimento L = 2,0 m de um dos fios, quando emcada um deles circula uma corrente eltrica i = 0,51 A.

51-Na regio quadriculada da figura existe um campomagntico uniforme, perpendicular ao plano do reticuladoe penetrando no plano da figura. Parte de um circuitorgido tambm passa por ela, como ilustrado na figura. Aaresta de cada clula quadrada do quadriltero temcomprimento u, e pelo fio passa uma corrente eltrica deintensidade i. Analisando a fora magntica que age sobrecada elemento de comprimento u do fio do circuito,coincidente com a aresta das clulas quadradas, a

intensidade da fora magntica resultante sobre a parte docircuito exposta ao campo

a) nula.b) iBu/2.c) iBu.d) 3iBu.

e) 13iBu.

52-Um fio condutor, de comprimento L, percorrido poruma corrente de intensidade i, est imerso num campomagntico uniforme B. A figura a seguir mostra trsposies diferentes do fio (a), (b) e (c), em relao direo do campo magntico. Sendo F(a), F(b) e F(c) asintensidades das foras magnticas produzidas no fio, nasrespectivasposies, correto afirmar que:

a) F(a) > F(b) > F(c).b) F(b) > F(a) > F(c).c) F(a) > F(c) > F(b).d) F(c) > F(b) > F(a).e) F(a) = F(b) = F(c).

53-Na figura a seguir, um fio condutor flexvel encontra-se

na presena de um campo magntico constante euniforme perpendicular ao plano da pgina. Na ausnciade corrente eltrica, o fio permanece na posio B.Quando o fio percorrido por certa corrente eltricaestacionria, ele assume a posio A.

Para que o fio assuma a posio C, necessrioa) inverter o sentido da corrente e do campoaplicado.b) inverter o sentido da corrente ou inverter o sentido docampo.c) desligar lentamente ocampo.d) desligar lentamentea corrente.e) desligar lentamente o campo e a corrente.54-Um professor de fsica resolve fazer um experimento de

eletromagnetismo que objetiva determinar o valor docampo magntico entre os plos do im. Para isso, ele

utiliza um im, uma bateria que fornece 4,8V a umcondutor cilndrico AC com massa 5g, comprimento de




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10cm e resistncia eltrica igual a 0,10. Ao ligar a bateriaao circuito, mostrado na figura, o condutor cilndrico ficasuspenso em equilbrio.

Considerando-se que as linhas de campo soperpendiculares ao condutor, que a resistncia eltrica dosfios 0,02, que a massa dos fios desprezvel e adotandog = 10m/s

2, o professor concluiu que o campo magntico,

em tesla, tem valor igual a:a) 12,5.10-3

b) 125c) 1,25.10-4

d) 12,5.10-2

e) 1.250

55-Um fio MN, de 40cm de comprimento e massa igual a30g, est suspenso horizontalmente por uma mola ideal deconstante elstica 10N/m. O conjunto encontra-se em uma

regio de campo magntico uniforme B= 0,1Wb/m2, comomostra a figura.

Quando a corrente no fio for 10 A, dirigida de N para M,atuar sobre o fio uma fora magntica verticalmente parabaixo. Determine a elongao total, devido foramagntica e fora gravitacional, sofrida pela mola, emcm.

56-Para medir a intensidade de um campo magnticouniforme, utiliza-se o aparato ilustrado na figura. O fiocondutor tem comprimento 2,5 cm; as molas, condutorasde eletricidade, tm constante elstica 5,0 N/m. Quando atenso eltrica est desligada as molas apresentamdeformao de 2,0 mm. Com a tenso ajustada paraproduzir uma corrente de 1,0 A as molas retornam aoestado natural. Dado que o campo magntico perpendicular ao plano da figura, determine a suamagnitude e o seu sentido. Despreze os efeitos dacorrente e do campo sobre as molas.

57-"Trem magntico japons bate seu prprio recorde develocidade (da Agncia Lusa) - Um trem japons que levitamagneticamente, conhecido por "Maglev", bateu hoje oseu prprio recorde de velocidade ao atingir 560 km/hdurante um teste de via. O comboio de cinco vagesMLX01, cujo recorde anterior de 552 km/h fora alcanadoem abril de 1999 com 13 pessoas a bordo, alcanou suanova marca sem levar passageiros. O trem japons ficaligeiramente suspenso da via pela ao de magnetos, oque elimina a reduo da velocidade causada pelo atritocom os trilhos".(Disponvel:http:www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia Acesso em: 13 set. 2004). possvel deixar suspenso um corpo condutor criandouma fora magntica contrria fora gravitacional queatua sobre ele. Para isso, o corpo deve estar imerso em umcampo magntico e por ele deve passar uma correnteeltrica. Considerando um fio condutor retilneo comouma linha horizontal nesta folha de papel que voc l, que

deve ser considerada como estando posicionada com seuplano paralelo superfcie terrestre e frente do leitor.Quais devem ser as orientaes do campo magntico e dacorrente eltrica, de modo que a fora magnticaresultante esteja na mesma direo e no sentido contrrio fora gravitacional que atua sobre o fio? Ignore asligaes do fio com a fonte de corrente eltrica.a) A corrente deve apontar para esquerda ao longo do fio,e o campo magntico deve estar perpendicular ao fio,apontando para o leitorb) A corrente deve apontar para a esquerda ao longo dofio, e o campo magntico deve estar paralelo ao fio,

apontando para a direita.c) A corrente deve apontar para a direita ao longo do fio, eo campo magntico deve estar perpendicular ao fio,apontando para fora do plano da folha.d) A corrente deve apontar para a direita ao longo do fio, eo campo magntico deve estar paralelo ao fio, apontandopara a direita.e) A corrente deve apontar para a esquerda ao longo dofio, e o campo magntico deve estar perpendicular ao fio,apontando para dentro do plano da folha.

58- Na figura a seguir, o circuito principal formado por

uma bateria (resistncia interna nula e fora eletromotrizE), duas molas condutoras (cada uma com constante




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elstica 2 N/m e resistncia eltrica R = 0,05 ), uma barracondutora de comprimento L = 30 cm e resistncia eltricadesprezvel. As molas esto em seus comprimentosnaturais (sem deformao). Um campo magntico de

mdulo B = 0,01 T, perpendicular ao plano da figura eapontando para dentro da pgina, est presente na regioda barra. Existe ainda outra barra isolante, conectada auma ponta condutora, fixa ao ramo superior do circuitoprincipal. A massa da barra isolante desprezvel. Umalmpada de resistncia r e uma bateria de foraeletromotriz E' compem o circuito anexo (veja a figura aseguir). A altura entre a ponta condutora e o ramosuperior do circuito anexo h = 3 cm.

Assinale a alternativa que contm o valor mnimo da foraeletromotriz no circuito principal, de modo que almpada no circuito anexo seja percorrida por umacorrente eltrica (desconsidere quaisquer efeitosgravitacionais).a) 0,5 V.b) 1,0 V.

c) 2,0 V.d) 3,0 V.e) 4,0 V.

59-O msculo cardaco sofre contraes peridicas, asquais geram pequenas diferenas de potencial, ou tenseseltricas, entre determinados pontos do corpo. A medidadessas tenses fornece importantes informaes sobre ofuncionamento do corao. Uma forma de realizar essasmedidas atravs de um instrumento denominadoeletrocardigrafo de fio.

Esse instrumento constitudo de um m que produz umcampo magntico intenso por onde passa um fio delgado eflexvel. Durante o exame, eletrodos so posicionados empontos especficos do corpo e conectados ao fio. Quando omsculo cardaco se contrai, uma tenso surge entre esseseletrodos e uma corrente eltrica percorre o fio. Utilizandoum modelo simplificado, o posicionamento do fio retilneo

no campo magntico uniforme do m doeletrocardigrafo pode ser representado como indica a

figura a seguir, perpendicularmente ao plano da pgina, ecom o sentido da corrente saindo do plano da pgina.

Com base nessas informaes, pode-se dizer que, quandoo msculo cardaco se contrai, o fio sofre uma deflexoa) lateral e diretamente proporcional corrente que opercorreu.b) lateral e inversamente proporcional intensidade docampo magntico em que est colocado.c) vertical e inversamente proporcional tenso entre oseletrodos.d) lateral e diretamente proporcional resistncia eltrica

do fio.e) vertical e diretamente proporcional ao comprimento dofio.

60-Em um motor eltrico, fios que conduzem umacorrente de 5 A so perpendiculares a um campo deinduo magntica de intensidade 1 T. Qual a foraexercida sobre cada centmetro de fio?




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GABARITO

01-D02-D

03-B04-C05-E06-D07-0908-C09-02

10-B11-2,5 cm12-C13-A14-A

15-E16- a) x = 2a; y = 0, b) V = q/m.a.B;17-D18-D19-A20-E21-C22-1123-a) 5000N b) 3.10

-5T

24-a) . 3.10-6

s b)1,5 m c) . 2.10-2

T25-C26-C27-1528-A29-a) 1 b) .m/qB30-E31-A32- FVFV33-C34-50 A35-C36-4,8 T37-a) horizontal b) 40000 N38-a) nulo b) 8000 N39-12,8 A

40-B41-a) 2 N b) 100 A c) 600 V42-a) 0,3 kg b) 3 cm43-E44-E45-B46-B47-E48-E49-A50-7,8 10-8N51-C

52-B53-D

54-A55-7 cm56-0,02 N57-A

58-E59-A60-0,05 N


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