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FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 1
FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013
Questão 01 - (UNIFOR CE/2012) Os cientistas que estudam a física das partículas necessitam estudar o
comportamento e as propriedades do núcleo atômico. Para estudar os componentes dos prótons no maior
acelerador do mundo, recentemente inaugurado na Suíça “LHC (Large Hadron Collider)”, prótons de massa ‘m’ e
carga positiva ‘q’ são disparados em colisão frontal, com velocidades perpendiculares a Campos Magnéticos
Uniformes, sofrendo ação de forças magnéticas. Os Campos Magnéticos utilizados são uniformes e atuam
perpendicularmente à velocidade destas partículas. Podemos afirmar que estas forças magnéticas:
Questão 02 - (FATEC SP/2011) 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 ímã
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, pode-se afirmar que a posição mais provável que esse elétron
atingirá será uma região nas proximidades do ponto
a) A. b) B. c) C. d) D. e) E.
TEXTO: 2
a) Mantêm as velocidades escalares dos prótons constantes, mas
os colocam em trajetórias circulares.
b) Mantêm as velocidades escalares dos prótons constantes, mas
os colocam em trajetórias helicoidais.
c) Aumentam as velocidades escalares dos prótons e mantêm suas
trajetórias retilíneas.
d) Diminuem as velocidades escalares dos prótons e mantêm suas
trajetórias retilíneas.
e) Não alteram as velocidades escalares dos prótons nem alteram
as suas trajetórias.
Questão 03 - (Unifacs BA/2011) Considere um campo magnético
uniforme, de módulo B, perpendicular e entrando na folha dessa
prova, que é sobreposto ao campo elétrico, de módulo E,
representado na figura.
Sabendo-se que, com a superposição de campos, o feixe das
partículas α incide perpendicularmente sobre a chapa fotográfica, e
desprezando-se a ação da gravidade, é correto afirmar que as
partículas α
01. realizam movimento retilíneo uniformemente retardado.
02. descrevem movimento retilíneo uniformemente acelerado.
03. deslocam com velocidade constante de módulo igual a E/B.
04. deslocam-se para região que possui o potencial elétrico maior.
05. são continuamente impulsionadas por uma força resultante
diferente de zero.
FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 2
Questão 04 - (UFMG/2010) 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:
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.
Questão 05 - (UNCISAL/2010) Um ímã reto é quebrado em duas metades como
mostra a figura I. As metades são separadas e um feixe de elétrons é lançado
com velocidade v para o interior da região compreendida entre as metades,
segundo uma direção perpendicular a um eixo imaginário que passa pelo polos
do ímã original (figura II)
A trajetória que o feixe segue, então, é
a) dada pela linha circular I.
b) dada pela linha reta II.
c) dada pela linha circular III.
d) circular, penetrando na folha de papel.
e) circular, saindo da folha de papel.
Questão 06 - Na região da figura, tem-se um campo magnético uniforme B.
Cinco partículas são lançadas neste campo no ponto O, todas com
velocidade inicial v0. As partículas são: próton, átomo neutro de sódio,
elétron, dêuteron e íon negativo de flúor. Caracterize as trajetórias
descritas pelas partículas. Dados: o dêuteron é uma partícula constituída de
um próton e um nêutron; a massa do íon de flúor é maior que a do elétron
e tem a mesma carga.
Questão 07 - O fio horizontal da figura tem massa 50 g, comprimento 2,0 m e sobe com
aceleração desconhecida. Sabe-se que na região existe um campo magnético de 4.10
-1
teslas horizontal, perpendicular ao fio e que os fios são percorridos por uma corrente de
1,5 ampères.
a) Determinar o sentido do campo;
b) Calcular o valor da força magnética;
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.”
FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 3
Questão 10 - O condutor XY, retilíneo e horizontal da figura, tem comprimento 50 cm e está imerso num campo
magnético vertical para cima, de intensidade 1,5 · 10–3
T.
Determine o sentido e a intensidade da corrente elétrica que deve percorrê-lo para que o bloco de massa 30 g, preso
pelo fio ideal ao condutor, perma-neça em equilíbrio num local em que a aceleração da gravidade é de 10 m/s2
.
Desprezam-se todos os atritos sobre o eixo da polia.
Questão 08 - Uma partícula carregada negativamente penetra com
velocidade v = 2 · 103
m/s no ponto X de um campo magnético uniforme,
descrevendo a trajetória semicircular XY da figura.
Sendo o módulo de sua carga elétrica igual a 5 µC e sua massa igual a 10 g,
determine:
a) a intensidade, direção e sentido do vetor indução magnética que fez a
partícula descrever a trajetória indicada;
b) o tempo necessário para descrever esse percurso.
Questão 09 - Um elétron e um próton penetram com a mesma velocidade
num campo magnético uniforme delimitado pela linha tracejada, segundo as
trajetórias da figura abaixo.
Com base na figura, identifique:
a) as trajetórias de cada uma das partículas, justificando sua conclusão;
b) O sentido do vetor campo de indução magnética.
FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 4
GABARITO - FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013
01. A /// 02. D /// 03. 03 /// 04. A /// 05. D ///
06.
FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 5
FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 6
FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 7
08.
a) Como a trajetória é circular, a força magnética tem direção radial e é perpendicular à velocidade; logo,
o vetor indução magnética tem direção per- pendicular ao plano da folha. Aplicando a regra da mão
direita ou a do tapa determinamos o sentido do vetor indução.
O sentido do vetor indução magnética é entrando na folha.
b) Como o percurso descrito é o de meia circunfe- rência, temos: s =  · R
s =  · 1· 10–
1
m
Então, , já que o valor da velocidade é constante, pois a força atua perpendicularmente à velocidade.
Dessa forma, vem:
FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 8
Outra forma de calcular é observar que esse tempo corresponde ao de meio período (meia-volta):
09.
a) Sendo , a partícula com trajetória de maior raio é aquela que tem a maior relação , já que
ambas foram lançadas com a mesma intensidade v de velocidade, num mesmo campo magnético.
Sendo as cargas do próton e do elétron iguais em módulo e a massa do próton maior que a do elétron,
concluímos que a trajetória de número 1 é a do elétron e a de número 2, a do próton.
b) Analisando a força atuante no próton (trajetória de número 2), com a regra da mão esquerda ou do tapa
concluímos que o sentido do vetor campo magnético é saindo do papel.
10. Desenhando as forças sobre os corpos vem:
Do equilíbrio de forças que agem no conjunto temos:
FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 9
Aplicando a regra da mão esquerda ou do tapa, determinamos o sentido da corrente no condutor como
sendo de Y para X.
06. Lembrando que, quando as correntes têm mesmo sentido, a força é de atração e, quan-do têm sentidos
opostos, é de repulsão, eliminamos as alter-nativas a e e.
Aplicando a regra da mão esquerda ou do tapa, percebemos que a única resposta
correta é:
Resposta: D
FONTE:
http://www.fisicaexe.com.br/fisica1/eletromagnetismo/fmagnetica/exefmagnetica.html
http://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/9899.htm

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Física – eletromagnetísmo força magnética 01 – 2013

  • 1. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 1 FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Questão 01 - (UNIFOR CE/2012) Os cientistas que estudam a física das partículas necessitam estudar o comportamento e as propriedades do núcleo atômico. Para estudar os componentes dos prótons no maior acelerador do mundo, recentemente inaugurado na Suíça “LHC (Large Hadron Collider)”, prótons de massa ‘m’ e carga positiva ‘q’ são disparados em colisão frontal, com velocidades perpendiculares a Campos Magnéticos Uniformes, sofrendo ação de forças magnéticas. Os Campos Magnéticos utilizados são uniformes e atuam perpendicularmente à velocidade destas partículas. Podemos afirmar que estas forças magnéticas: Questão 02 - (FATEC SP/2011) 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 ímã 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, pode-se afirmar que a posição mais provável que esse elétron atingirá será uma região nas proximidades do ponto a) A. b) B. c) C. d) D. e) E. TEXTO: 2 a) Mantêm as velocidades escalares dos prótons constantes, mas os colocam em trajetórias circulares. b) Mantêm as velocidades escalares dos prótons constantes, mas os colocam em trajetórias helicoidais. c) Aumentam as velocidades escalares dos prótons e mantêm suas trajetórias retilíneas. d) Diminuem as velocidades escalares dos prótons e mantêm suas trajetórias retilíneas. e) Não alteram as velocidades escalares dos prótons nem alteram as suas trajetórias. Questão 03 - (Unifacs BA/2011) Considere um campo magnético uniforme, de módulo B, perpendicular e entrando na folha dessa prova, que é sobreposto ao campo elétrico, de módulo E, representado na figura. Sabendo-se que, com a superposição de campos, o feixe das partículas α incide perpendicularmente sobre a chapa fotográfica, e desprezando-se a ação da gravidade, é correto afirmar que as partículas α 01. realizam movimento retilíneo uniformemente retardado. 02. descrevem movimento retilíneo uniformemente acelerado. 03. deslocam com velocidade constante de módulo igual a E/B. 04. deslocam-se para região que possui o potencial elétrico maior. 05. são continuamente impulsionadas por uma força resultante diferente de zero.
  • 2. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 2 Questão 04 - (UFMG/2010) 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: 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. Questão 05 - (UNCISAL/2010) Um ímã reto é quebrado em duas metades como mostra a figura I. As metades são separadas e um feixe de elétrons é lançado com velocidade v para o interior da região compreendida entre as metades, segundo uma direção perpendicular a um eixo imaginário que passa pelo polos do ímã original (figura II) A trajetória que o feixe segue, então, é a) dada pela linha circular I. b) dada pela linha reta II. c) dada pela linha circular III. d) circular, penetrando na folha de papel. e) circular, saindo da folha de papel. Questão 06 - Na região da figura, tem-se um campo magnético uniforme B. Cinco partículas são lançadas neste campo no ponto O, todas com velocidade inicial v0. As partículas são: próton, átomo neutro de sódio, elétron, dêuteron e íon negativo de flúor. Caracterize as trajetórias descritas pelas partículas. Dados: o dêuteron é uma partícula constituída de um próton e um nêutron; a massa do íon de flúor é maior que a do elétron e tem a mesma carga. Questão 07 - O fio horizontal da figura tem massa 50 g, comprimento 2,0 m e sobe com aceleração desconhecida. Sabe-se que na região existe um campo magnético de 4.10 -1 teslas horizontal, perpendicular ao fio e que os fios são percorridos por uma corrente de 1,5 ampères. a) Determinar o sentido do campo; b) Calcular o valor da força magnética; 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.”
  • 3. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 3 Questão 10 - O condutor XY, retilíneo e horizontal da figura, tem comprimento 50 cm e está imerso num campo magnético vertical para cima, de intensidade 1,5 · 10–3 T. Determine o sentido e a intensidade da corrente elétrica que deve percorrê-lo para que o bloco de massa 30 g, preso pelo fio ideal ao condutor, perma-neça em equilíbrio num local em que a aceleração da gravidade é de 10 m/s2 . Desprezam-se todos os atritos sobre o eixo da polia. Questão 08 - Uma partícula carregada negativamente penetra com velocidade v = 2 · 103 m/s no ponto X de um campo magnético uniforme, descrevendo a trajetória semicircular XY da figura. Sendo o módulo de sua carga elétrica igual a 5 µC e sua massa igual a 10 g, determine: a) a intensidade, direção e sentido do vetor indução magnética que fez a partícula descrever a trajetória indicada; b) o tempo necessário para descrever esse percurso. Questão 09 - Um elétron e um próton penetram com a mesma velocidade num campo magnético uniforme delimitado pela linha tracejada, segundo as trajetórias da figura abaixo. Com base na figura, identifique: a) as trajetórias de cada uma das partículas, justificando sua conclusão; b) O sentido do vetor campo de indução magnética.
  • 4. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 4 GABARITO - FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 01. A /// 02. D /// 03. 03 /// 04. A /// 05. D /// 06.
  • 5. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 5
  • 6. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 6
  • 7. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 7 08. a) Como a trajetória é circular, a força magnética tem direção radial e é perpendicular à velocidade; logo, o vetor indução magnética tem direção per- pendicular ao plano da folha. Aplicando a regra da mão direita ou a do tapa determinamos o sentido do vetor indução. O sentido do vetor indução magnética é entrando na folha. b) Como o percurso descrito é o de meia circunfe- rência, temos: s =  · R s =  · 1· 10– 1 m Então, , já que o valor da velocidade é constante, pois a força atua perpendicularmente à velocidade. Dessa forma, vem:
  • 8. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 8 Outra forma de calcular é observar que esse tempo corresponde ao de meio período (meia-volta): 09. a) Sendo , a partícula com trajetória de maior raio é aquela que tem a maior relação , já que ambas foram lançadas com a mesma intensidade v de velocidade, num mesmo campo magnético. Sendo as cargas do próton e do elétron iguais em módulo e a massa do próton maior que a do elétron, concluímos que a trajetória de número 1 é a do elétron e a de número 2, a do próton. b) Analisando a força atuante no próton (trajetória de número 2), com a regra da mão esquerda ou do tapa concluímos que o sentido do vetor campo magnético é saindo do papel. 10. Desenhando as forças sobre os corpos vem: Do equilíbrio de forças que agem no conjunto temos:
  • 9. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2013 Página 9 Aplicando a regra da mão esquerda ou do tapa, determinamos o sentido da corrente no condutor como sendo de Y para X. 06. Lembrando que, quando as correntes têm mesmo sentido, a força é de atração e, quan-do têm sentidos opostos, é de repulsão, eliminamos as alter-nativas a e e. Aplicando a regra da mão esquerda ou do tapa, percebemos que a única resposta correta é: Resposta: D FONTE: http://www.fisicaexe.com.br/fisica1/eletromagnetismo/fmagnetica/exefmagnetica.html http://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/9899.htm