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LISTA 28 – FORÇA MAGNÉTICA E INDUÇÃO MAGNÉTICA
Questão 01 - (FPS PE/2014)
Uma partícula carregada com carga elétrica q =
0.06 Coulomb propaga-se com velocidade
constante, cujo módulo vale v = 100 m/s. A
partícula está num local onde existe um campo
magnético uniforme e perpendicular à direção de
propagação da partícula carregada. O módulo do
campo magnético é B = 0.8 Tesla. A força
magnética (em módulo) sentida pela partícula
será:
a) 1,8 N
b) 5,8 N
c) 3,8 N
d) 4,8 N
e) 2,8 N
Questão 02 - (UNEB/2014)
Atualmente, a comunidade científica admite que
certos animais detectam e respondem a campos
magnéticos, e que para muitos deles essa
capacidade é útil para a sobrevivência. Um
sentido magnético tem sido, de fato, bem
documentado em muitas espécies — desde
migrantes sazonais, como tordos e borboletas-
monarcas, até mestres navegadores, como
pombos-correios e tartarugas marinhas; desde
invertebrados, como lagostas, abelhas e
formigas, a mamíferos, como toupeiras e focas-
elefante; e de minúsculas bactérias a corpulentas
baleias.
Nos anos 70, pesquisadores demonstraram que
certas bactérias contêm filamentos de partículas
microscópicas de magnetitas — uma forma
fortemente magnética de óxido de ferro que
orienta o organismo inteiro. (CASTELVECCHI.
2012. p. 29-33).
Tratando-se de fenômenos físicos oriundos de um
ímã natural, a magnetita, como encontrado em
certas bactérias, é correto afirmar:
01. As linhas de indução magnética e as linhas
de força são linhas contínuas e fechadas que
formam círculos concêntricos em torno de
magnetita.
02. Os elétrons e prótons em repouso, ao serem
expostos a campos magnéticos, serão
submetidos a uma força magnética.
03. Um campo magnético pode ser usado como
acelerador de partículas porque esse campo
aumenta o módulo da velocidade dessas
partículas.
04. Uma bobina chata percorrida por uma
corrente elétrica forma no seu eixo uma
região de campo magnético com as
propriedades idênticas ao de um ímã natural.
05. As partículas eletrizadas, ao serem lançadas
paralelamente às linhas de indução
magnéticas com velocidade constante,
interagem com o campo magnético,
submetidas às forças magnéticas atrativas
ou repulsivas.
TEXTO: 1 - Comuns às questões: 3, 22
Dados:
Aceleração da gravidade: 10 m/s2
sen(37°) = 0,60; cos(37°) = 0,80
sen(60°) = 0,86; cos(60°) = 0,50
Questão 03 - (UFPE/2014)
Uma partícula carregada eletricamente penetra
em uma região do espaço, no vácuo, onde há um
campo elétrico uniforme e constante. O vetor
campo elétrico E

é perpendicular à velocidade
inicial da partícula. Despreze os efeitos da força
gravitacional. Analise as afirmações seguintes.
00. Embora a partícula esteja carregada, não há
força sobre ela, pois não há campo
magnético na região considerada, somente
campo elétrico.
11. Embora não haja um campo magnético, há
uma força sobre a partícula porque ela está
carregada e na presença de um campo
elétrico.
22. Embora haja uma força sobre a partícula, ela
não a acelera, pois a força é perpendicular à
trajetória da partícula.
33. Embora haja uma força sobre a partícula,
não há trabalho realizado por esta força ao
longo da trajetória.
44. A energia cinética da partícula cresce à
medida que ela se desloca.
Questão 04 - (UDESC/2013)
Um campo elétrico de 1,5kV/m, vertical para
cima, e um campo magnético de 0,4T atuam
sobre um elétron em movimento horizontal para
a direita, de modo que a trajetória do elétron não
é alterada. Lembrando que e representam,
respectivamente, campo magnético saindo desta
folha e campo magnético entrando nesta folha.
Assinale a alternativa que apresenta a velocidade
do elétron e a direção do campo magnético, na
sequência:
a) 3750 m/s ;
b) 3,750 m/s ;
c) 37,50 m/s ;
d) 3750 m/s ;
e) 3,750 m/s ;
Questão 05 - (UEM PR/2013)
Sobre os conceitos relativos à formação de
campos magnéticos e à atuação de forças
magnéticas, analise as alternativas abaixo e
assinale o que for correto.
01. Um ímã, ou um condutor metálico percorrido
por uma corrente elétrica, origina um campo
magnético na região do espaço que o
envolve.
02. O campo magnético no interior de um
solenoide é diretamente proporcional à
intensidade da corrente elétrica que flui no
solenoide e ao número de espiras desse
solenoide.
04. A força magnética que surge em um fio
condutor percorrido por uma corrente
elétrica é perpendicular à direção de
propagação das cargas elétricas nesse
condutor.
08. Condutores elétricos paralelos percorridos
por correntes elétricas de mesmo sentido se
repelem.
16. O vetor campo magnético, em cada ponto do
espaço onde existe um campo magnético, é
tangente às linhas do campo magnético que
passam por esse ponto.
TEXTO: 2 - Comum à questão: 6
Dados:
Aceleração da gravidade: 10 m/s2
Densidade do mercúrio: 13,6 g/cm3
Pressão atmosférica: 1,0x105
N/m2
Constante eletrostática: k0 = 1/40 = 9,0x109
N.m2
/C2
Questão 06 - (UFPE/2012)
Uma partícula carregada eletricamente penetra
em uma região do espaço, no vácuo, onde há um
campo magnético uniforme e constante. O vetor
campo magnético B

é perpendicular a velocidade
inicial da partícula. Neste contexto, podemos
afirmar que:
00. Embora a partícula esteja carregada, não há
força sobre a mesma pois não há campo
elétrico na região considerada, somente
campo magnético;
01. Embora não haja um campo elétrico, há uma
força sobre a partícula porque ela está
carregada e se move na presença de um
campo magnético;
02. Embora haja uma força sobre a partícula, ela
não a acelera, pois a força é perpendicular a
trajetória da partícula;
03. Embora haja uma força sobre a partícula,
não há trabalho realizado por esta força;
04. A energia mecânica da partícula cresce à
medida que ela se desloca.
Questão 07 - (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:
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 08 - (UEM PR/2012)
Uma partícula, de massa M e carga elétrica Q
positiva, é lançada horizontalmente com
velocidade v, da direita para a esquerda, em uma
região do espaço onde existem vácuo e um
campo elétrico uniforme E , que está direcionado
de cima para baixo. Nessa região do espaço,
também existem um campo magnético uniforme
H , orientado perpendicularmente para dentro do
plano da página. De posse dessas informações,
desconsiderando ação da gravidade, assinale o
que for correto.
01. O módulo da força resultante que atua sobre
a partícula é Q(vH + E).
02. Para que a trajetória da partícula se
mantenha retilínea, é necessário que o
módulo da sua velocidade de lançamento
seja v0 =
H
E
.
04. Na situação descrita no enunciado, a
trajetória da partícula é sempre desviada
para baixo.
08. As linhas de força do campo magnético
formam superfícies fechadas.
16. A passagem da partícula carregada na região
dos campos elétrico e magnético altera as
características físicas desses campos.
Questão 09 - (FMJ SP/2014)
A figura mostra um dispositivo em que um
pedaço de fio de cobre (fio condutor) tem sua
base AB imersa em um campo magnético
produzido por um ímã em forma de ferradura.
Inicialmente, o sistema está desconectado da
pilha.
Quando o fio da direita for conectado ao terminal
negativo da pilha, a corrente elétrica através do
fio fará com que a base AB sofra uma força
dirigida para
a) dentro do ímã.
b) o ponto A do fio.
c) o polo sul (S) do ímã.
d) o polo norte (N) do ímã.
e) fora do ímã.
Questão 10 - (PUC GO/2014)
O Homem e sua Hora
(Fragmentos)
...Et in saecula saeculorum: mas
Que século, este século – que ano
Mais-que-bissexto, este –
Ai, estações –
Esta estação não é das chuvas, quando
Os frutos se preparam, nem das secas,
Quando os pomos preclaros se oferecem.
(Nem podemos chamá-la primavera,
Verão, outono, inverno, coisas que
Profundamente, Herói, desconhecemos...)
Esta é outra estação, é quando os frutos
Apodrecem e com eles quem os come.
Eis a quinta estação, quando um mês tomba,
O décimo-terceiro, o Mais-Que-Agosto,
Como este dia é mais que sexta-feira
E a Hora mais que sexta e roxa.
[...]
Nox ruit, Aenea, tudo se acumula
Contra nós, no horizonte. As velas que ontem
Acendemos ou brancas enfunamos
O vento apaga e empurra para o abismo.
[...]
Em cemitérios amorosos, eu,
Pigmálion, talharei a nova estátua:
Estátua de marfim, cândida estátua,
Mulher primeira, fêmea de ar, de terra,
De água, de fogo – Hephaistos, sobe, ajuda-me
A compor essa estátua; fácil corpo,
Difícil Face, Santa Face – falta
O sopro acendedor de tua esperta
Inspiração... [...]
[...]
Pronta esta estátua, agora, os deuses e eu
Miramos o milagre: branca estátua
De leite, gala, Galateia, límpida
Contrafacção de canto e eternidade...
[...]
[...] Tomba a noite,
Mas pronta é nossa estátua, armada e tão
Plácida, prestes, pura quanto Pallas
Bordando seus bordados sem brandir
Égide aterradora. Parte, estátua.
Na terra cor de carne as vias fremem
Duras de sangue e seixos – vai aos homens
Ensinar-lhes a mágica olvidada:
Ensinar-lhes a ver a coisa, a coisa,
Não o que gira em torno dela, [...]
[...]
Vai, estátua, levar ao dicionário
A paz entre palavras conflagradas.
Ensina cada infante a discursar
Exata, ardente, claramente: nomes
Em paz com suas coisas, verbos em
Paz com o baile das coisas, oradores
Em paz com seus ouvintes, alvas páginas
Em paz com os planos atros do universo –
[...]
Retorna a mim, que passarei mil anos
A contemplar-te, ouvir-te, cogitar-te.
Vênus fará de teu marfim fecunda
Carne que tomarei por fêmea, carne
Feita de verbo, cara carne, mãe
De Paphos, filho nosso, que outra ilha
Fundará, consagrada a tua música,
Teu pensamento, paisagem tua.
Ilha sonora e redolente, cheia
De pios templos, cujos sacerdotes
Repetirão a cada aurora (hrodo,
Hrododáktulos Eos, brododáktulos!)
Que Santo, Santo, Santo é o Ser Humano
– Flecha partindo atrás de flecha eterna –
Agora e sempre, sempre, nunc et semper...
(FAUSTINO, Mário. O homem e sua hora e outros
poemas. São Paulo: Companhia das Letras,
2009. p. 92-98.)
“De pios templos, cujos sacerdotes
Repetirão a cada aurora (hrodo,
Hrododáktulos Eos, brododáktulos!)
Que Santo, Santo, Santo é o Ser Humano
– Flecha partindo atrás de flecha eterna –
Agora e sempre, sempre, nunc et semper...”
No texto é citada a palavra aurora, que entra
na nomeação de um fenômeno que ocorre nas
regiões polares devido à força magnética exercida
pelo campo magnético terrestre sobre partículas
em movimento. Nas auroras boreal e austral,
temos um lindo espetáculo formado por uma
“cortina de luz” na atmosfera terrestre. Considere
um segmento de fio horizontal percorrido por
uma corrente elétrica de 30 A para a direita. Num
determinado instante, uma partícula com carga
positiva de 8  10–6
C está se movendo a uma
velocidade de 100 m/s para a direita, num ponto
5 cm acima do segmento de fio. Considerando-se
a constante de permeabilidade magnética  = 4
 10–7
Tm/A, analise as afirmativas a seguir:
I. No ponto em que se encontra a carga (5 cm
acima do fio), o campo magnético gerado
pelo segmento de fio tem um valor de 1,2 
10–4
T.
II. O campo magnético citado no item anterior
(item I) tem direção horizontal e sentido
para a direita.
III. No instante considerado, a força magnética
exercida pelo segmento de fio sobre a carga
elétrica vale 9,6  10–8
N.
IV. A força magnética citada no item anterior
(item III) tem um sentido de afastamento
(vertical para cima) do segmento de fio.
Em relação às afirmativas analisadas, assinale a
única cujos itens estão todos corretos:
a) I, III
b) I, IV
c) I, III, IV
d) II, III, IV
Questão 11 - (UCS RS/2013)
Os motores elétricos são importantes
instrumentos na vida moderna, pois elevadores,
liquidificadores, aspiradores de pó e vários outros
equipamentos de uso cotidiano dependem deles.
O princípio de funcionamento desses motores é
baseado na interação entre corrente elétrica e
campo magnético. Considere um fio reto de 0,2
m de comprimento, no qual circula uma corrente
elétrica de 2 A. Esse fio está submetido a um
campo magnético de 0,09 T, cujo sentido faz 30º
com o sentido da corrente. Qual é o módulo da
força magnética sobre o fio? Considere cos30º =
0,87 e sen30º = 0,5.
a) 0,018 N
b) 0,028 N
c) 0,038 N
d) 0,110 N
e) 0,509 N
Questão 12 - (UDESC/2013)
Um fio retilíneo e horizontal, com 15g de massa e
1,0m de comprimento, é percorrido por uma
corrente elétrica de intensidade i. O fio está a
uma altura h do chão e há um campo magnético
uniforme B=0,50T entrando no plano desta
página, como mostra a Figura 3.
Assinale a alternativa que apresenta,
respectivamente, o valor e o sentido da corrente
elétrica, para que o fio flutue permanecendo em
repouso.
a) 0,3A, para a direita
b) 0,3A, para a esquerda
c) 300A, para a direita
d) 300A, para a esquerda
e) 30A, para a direita
Questão 13 - (IFGO/2013)
Em um ambiente onde é feito vácuo, dois fios
retos, longos e paralelos são dispostos, a uma
distância de 10,0 cm um do outro, e são
percorridos por correntes de intensidades 2,0 A e
4,0 A em sentidos opostos. É correto afirmar que
cada metro linear desses fios sofrerá:
Dado: o = 4  10–7
TmA–1
.
a) Atração de intensidade 1,6  10–6
N.
b) Atração de intensidade 1,6  106
N.
c) Atração de intensidade 3,2  10–5
N.
d) Repulsão de intensidade 1,6  10–5
N.
e) Repulsão de intensidade 1,6  105
N.
Questão 14 - (PUC MG/2013)
PQ e RS são dois fios retos e paralelos separados
por certa distância; os fios conduzem as
correntes de 2A e 1A respectivamente. M é um
ponto na metade da distância entre os fios. O
campo magnético total em M vale B. Se a
corrente de 2A é desligada, o campo em M valerá
agora:
a) B/2
b) 3B
c) B
d) 2B
Questão 15 - (UFG GO/2013)
Uma haste metálica fixa está conectada a uma
bateria que estabelece uma corrente i. Conectada
a ela, encontra-se uma haste condutora móvel de
comprimento L, que está conectada à haste fixa
por dois fios condutores, conforme a figura a
seguir.
Aplica-se um campo magnético uniforme ao longo
de um dos eixos do sistema e, como resultado,
observa-se um deslocamento da haste, de um
ângulo  com a vertical, permanecendo em
equilíbrio conforme a figura. Considerando-se o
exposto, determine:
a) o diagrama de forças sobre a haste e a
direção e o sentido do campo magnético
aplicado, conforme o sistema de eixos da
figura apresentada;
b) a intensidade do campo magnético aplicado.
Questão 16 - (UFPB/2013)
Um estudante investigou o comportamento de
forças magnéticas entre dois fios condutores, a e
b, retos, longos e paralelos. Primeiro, fez variar
apenas as correntes ia e ib que percorrem os fios.
Depois, fez variar apenas a separação espacial
entre eles. No final do experimento, o estudante
entregou um relatório ao professor com as
seguintes conclusões:
I. O módulo das forças entre os fios depende,
linearmente, das intensidades das correntes
ia e ib.
II. Quanto menor a separação entre os fios
maior será o módulo das forças entre eles.
III. Quando ib for nula, a força que o fio a faz
sobre o fio b induzirá uma corrente i no fio
b.
IV. O fato das forças entre os fios ser de atração
ou de repulsão só depende dos sentidos
relativos das correntes nesses fios.
Estão corretas apenas as conclusões:
a) I, II e IV
b) I, II e III
c) III e IV
d) I e IV
e) II e III
Questão 17 - (UEPG PR/2012)
Em 1819, H. C. Oersted descobriu que uma
corrente elétrica é uma fonte de campo
magnético. A figura abaixo mostra dois extensos
condutores retilíneos de comprimento L,
dispostos paralelamente entre si e
perpendicularmente ao plano da folha de
questões. Os dois condutores são percorridos por
correntes elétricas de mesma intensidade e
sentidos contrários. Com relação a esse evento
físico, assinale o que for correto.
01. As linhas de indução dos campos magnéticos
provocados pelas correntes elétricas que
percorrem os condutores formam
circunferências concêntricas com os
condutores, situadas em planos
perpendiculares a eles.
02. O campo magnético resultante no ponto
médio entre os dois condutores está dirigido
para baixo e tem intensidade igual a B =
2
d
i0


.
04. O campo magnético resultante a uma
distância d à esquerda do condutor 1 está
dirigido para cima e tem intensidade igual a
B =
d
i
4
0


.
08. O campo magnético resultante a uma
distância d à direita do condutor 2 está
dirigido para cima e tem intensidade igual a
B =
d
i
4
0


.
16. Os dois condutores se repelem com uma
força cuja intensidade é igual a F =
L
d
ii
2
210





.
Questão 18 - (FUVEST SP/2014)
Partículas com carga elétrica positiva penetram
em uma câmara em vácuo, onde há, em todo seu
interior, um campo elétrico de módulo E e um
campo magnético de módulo B, ambos uniformes
e constantes, perpendiculares entre si, nas
direções e sentidos indicados na figura. As
partículas entram na câmara com velocidades
perpendiculares aos campos e de módulos v1
(grupo 1), v2 (grupo 2) e v3 (grupo 3). As
partículas do grupo 1 têm sua trajetória
encurvada em um sentido, as do grupo 2, em
sentido oposto, e as do grupo 3 não têm sua
trajetória desviada. A situação está ilustrada na
figura abaixo.
Considere as seguintes afirmações sobre as
velocidades das partículas de cada grupo:
I. v1 > v2 e v1 > E/B
II. v1 < v2 e v1 < E/B
III. v3 = E/B
Está correto apenas o que se afirma em
a) I.
b) II.
c) III.
d) I e III.
e) II e III.
Note e adote:
Os módulos das forças elétrica (FE) e magnética
(FM) são:
FE = qE
FM = qvB
Questão 19 - (UDESC/2014)
Uma partícula, de massa m = 5,010–18
kg e
carga q = 8,010–6
C, penetra
perpendicularmente em um campo magnético
uniforme, com velocidade constante de módulo v
= 4,0106
m/s, passando a descrever uma órbita
circular de raio r = 5,0103
cm, desprezando o
efeito do campo gravitacional. O módulo do
campo magnético a que a partícula está
submetida é igual a:
a) 4,010–4
T
b) 0,510–8
T
c) 2,010–6
T
d) 5,010–8
T
e) 5,010–7
T
Questão 20 - (UFPR/2014)
O espectrômetro de massa é um equipamento
utilizado para se estudar a composição de um
material. A figura ao lado ilustra diferentes
partículas de uma mesma amostra sendo
injetadas por uma abertura no ponto O de uma
câmara a vácuo. Essas partículas possuem
mesma velocidade inicial v

, paralela ao plano da
página e com o sentido indicado no desenho. No
interior desta câmara há um campo magnético
uniforme B

perpendicular à velocidade v

, cujas
linhas de campo são perpendiculares ao plano da
página e saindo desta, conforme representado no
desenho com o símbolo . As partículas
descrevem então trajetórias circulares
identificadas por I, II, III e IV.
Considerando as informações acima e os
conceitos de eletricidade e magnetismo,
identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as
seguintes afirmativas:
( ) A partícula da trajetória II possui carga
positiva e a da trajetória IV possui carga
negativa.
( ) Supondo que todas as partículas tenham
mesma carga, a da trajetória II tem maior
massa que a da trajetória I.
( ) Supondo que todas as partículas tenham
mesma massa, a da trajetória III tem maior
carga que a da trajetória II.
( ) Se o módulo do campo magnético B fosse
aumentado, todas as trajetórias teriam um
raio maior.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência
correta, de cima para baixo.
a) V – V – V – F.
b) F – V – F – V.
c) V – F – V – V.
d) V – V – F – F.
e) F – F – V – V.
Questão 21 - (UNEB/2014)
Tão complexas quanto a química da vida, as
condições para o bom crescimento das plantas se
resumem em três números que representam as
porcentagens de nitrogênio, fósforo e potássio,
impressas em destaque em todas as embalagens
de fertilizantes. No século XX, esses três
nutrientes permitiram que a agricultura
aumentasse a produtividade e que a população
mundial crescesse seis vezes mais. O nitrogênio
vem do ar, mas o fósforo e o potássio veem do
solo. As reservas de potássio são suficientes para
séculos, mas com o fósforo a situação é
diferente. É provável que os suprimentos
disponíveis de imediato comecem a esgotar-se no
final do século. Muitos dizem que quando isso
acontecer, a população terá alcançado um pico
além do que o planeta pode suportar em termos
de sustentabilidade.
O fósforo, junto com o nitrogênio e o potássio, é
um elemento crucial para os fertilizantes. É
extraído de rochas ricas em fósforo, na forma de
fosfato. O fósforo não ocorre livre na natureza,
aparecendo principalmente na forma de fosforita,
Ca3(PO4)2, fluorapatita, Ca5(PO4)3F e
hidroxiapatita, Ca5(PO4)3OH.
A natureza obtém fósforo por meio de ciclos de
intemperismo, uso biológico, sedimentação e,
depois de 10 milhões de anos, elevação
geológica. A necessidade exacerbada da
agricultura moderna por fertilizantes triplicou a
taxa de consumo de fósforo no solo, mas uma
combinação de medidas pode suavizar o
problema. (VACCARI. 2012. p.40-45).
BISCUOLA, Gualter José ; MAIALI, André Cury,
Física. V. único, 2. ed, São Paulo: Saraiva, 1997, p
562.
A figura representa o esquema simplificado de
um espectrômetro de massa que permite
determinar massas atômicas com grande
precisão. Assim, a massa dos íons fósfato,
nitrato, nitrogênio e do cátion potássio, que,
juntos, constituem nutrientes essenciais para os
fertilizantes, pode ser determinada, detectando a
posição de incidência de íons no filme fotográfico
F.
Da análise desse experimento, sob a óptica dos
conhecimentos de Física, marque com V as
afirmativas verdadeiras e com F, as falsas.
( ) Os íons que atravessam a região do seletor
de velocidade obedecem à primeira lei de
Newton.
( ) Os íons atravessam a fenda do anteparo A
com velocidade de módulo igual a E/B.
( ) Os íons positivos descrevem movimento
semicircular e atingem o filme fotográfico no
ponto situado acima da fenda do anteparo A,
visto por um candidato que está
respondendo esta questão.
( ) O raio da trajetória semicircular descrito
pelos íons varia em proporção direta com a
massa atômica desses íons.
A alternativa que indica a sequência correta, de
cima para baixo, é a
01. F V F V
02. F V F F
03. V F V V
04. V V F F
05. V V V V
TEXTO: 3 - Comuns às questões: 3, 22
Dados:
Aceleração da gravidade: 10 m/s2
sen(37°) = 0,60; cos(37°) = 0,80
sen(60°) = 0,86; cos(60°) = 0,50
Questão 22 - (UFPE/2014)
Uma partícula de massa 10–29
kg gira em
movimento circular uniforme de raio 2,0 m,
numa região de campo magnético uniforme de
direção perpendicular ao plano da órbita e
módulo 10 –5
T. A energia cinética da partícula
vale 2,0  10–17
J. Considerando apenas a ação
da força magnética deste campo sobre a
partícula, a sua carga elétrica pode ser expressa
na forma A  10–19
C. Qual é o valor de A?
Questão 23 - (UEM PR/2013)
Um elétron de massa m e carga e desloca-se no
vácuo em linha reta e com velocidade constante
v

. Ele entra em uma região do espaço onde
existe um campo magnético uniforme. Com base
nessas informações, despreze os efeitos relativos
à ação da gravidade, analise as alternativas
abaixo e assinale o que for correto.
Dado: B

é o vetor campo magnético.
01. Se B//v

, o elétron descreverá um Movimento
Retilíneo e Uniforme na região do campo
magnético.
02. Se Bv

 , o elétron descreverá um
Movimento Circular e Uniforme na região do
campo.
04. Se Bv

 , o elétron descreverá uma
trajetória circular na região do campo
magnético, na qual o módulo do raio da
trajetória será
eB
mv
.
08. Se Bv

 , o elétron descreverá uma
trajetória circular na região do campo
magnético, na qual o período de translação
do elétron na órbita circular será
eB
m2
.
16. Se v

é oblíqua a B

, o elétron descreverá um
Movimento Helicoidal Retardado na região do
campo magnético.
Questão 24 - (IFGO/2014)
Sobre uma mesa plana, horizontal e feita de
material dielétrico, foi montado o circuito abaixo
representado.
Esse circuito é constituído por uma barra
metálica de massa desprezível, comprimento l =
0,50 m e resistência R = 0,50 , que pode
deslizar sem nenhuma resistência sobre trilhos
condutores paralelos de resistência desprezível,
devido à ação do peso da massa M = 50 g. Na
região onde o circuito se encontra, atuam um
campo magnético uniforme vertical e para cima,
de intensidade B = 0,50 T, e um campo
gravitacional igualmente vertical e para baixo, de
intensidade g = 10 m.s–2
. Sendo assim, é correto
afirmar que a velocidade da barra, considerada
constante, será de:
a) 1,00  102
m.s–1
b) 8,00 m.s–1
c) 4,00  102
m.s–1
d) 4,00 m.s–1
e) 8,00  102
m.s–1
Questão 25 - (UDESC/2014)
Assinale a alternativa incorreta a respeito de
fenômenos eletromagnéticos.
a) Fios condutores paralelos e percorridos por
correntes elétricas de mesmo sentido
atraem-se, enquanto os de sentidos opostos
repelem-se.
b) Uma corrente elétrica é induzida em um
circuito sempre que há uma variação do
fluxo magnético.
c) Um condutor percorrido por uma corrente
elétrica, colocado em um campo magnético,
sofre a ação de uma força exercida por este
campo.
d) Não é possível separar os pólos magnéticos
de um ímã permanente, em forma de barra,
quebrando-o.
e) Cargas elétricas em repouso ou em
movimento produzem um campo elétrico e
um campo magnético.
Questão 26 - (PUCCAMP SP/2013)
Uma espira gira no interior de um campo
magnético para gerar energia elétrica. Considere
uma espira retangular MNPQ imersa em uma
região onde existe um campo magnético B

. Esta
espira gira em torno de um eixo Y, no sentido
indicado na figura (o lado MN está entrando no
plano desta folha e o lado PQ está saindo dele).
Nestas condições, e para o instante representado
na figura, é correto afirmar que
a) no lado MN da espira, o potencial elétrico do
ponto M é menor que o de N.
b) no lado PQ da espira, a extremidade P fica
eletrizada negativamente e o Q,
positivamente.
c) os lados MN e PQ equivalem a duas baterias
associadas em paralelo.
d) a força magnética que atua no lado PQ da
espira é perpendicular ao plano da folha e
saindo dele.
e) a corrente elétrica induzida na espira tem o
sentido N  M  Q  P.
Questão 27 - (UEM PR/2013)
A construção e o desenvolvimento de dínamos
(geradores mecânicos de energia elétrica) se deu
graças à descoberta do fenômeno da indução
eletromagnética. Sobre a indução
eletromagnética, assinale o que for correto.
01. O fenômeno da indução eletromagnética
consiste no aparecimento de uma corrente
elétrica causada pela variação de um fluxo
magnético num circuito fechado.
02. A f.e.m. induzida nos terminais de um
circuito pode ser determinada pela razão da
variação do fluxo magnético observada no
intervalo de tempo.
04. Quanto maior for a velocidade do fluxo
magnético, maior será a f.e.m. induzida no
circuito.
08. Transformador é um dispositivo que
transforma uma tensão variável em outra
variável, sua construção tem por base a
indução eletromagnética.
16. Quando o fluxo magnético atravessa uma
determinada espira, formando com essa um
ângulo de 90º, a f.e.m. nos terminais da
espira é nula.
Questão 28 - (UNEB/2013)
A despeito da duradoura preocupação pública
com a segurança da energia nuclear, mais e mais
pessoas estão percebendo que pode ser o modo
menos impactante ao ambiente de gerar grandes
quantidades de eletricidade.
Um ciclo de energia nuclear mais seguro e
sustentável para um futuro mais verde poderia se
basear no reator Avançado de Metal Líquido,
ALMIR, projeto desenvolvido nos anos 80, do
século passado, por pesquisadores do Laboratório
Nacional de Argonne, EUA. Como em todas as
usinas de energia nuclear, um sistema baseado
no ALMIR dependeria de reações em cadeia para
produzir calor necessário e gerar eletricidade.
O ALMIR, no entanto, emprega uma piscina de
sódio líquido circulante como resfriador. O sódio
não desacelera muito os nêutrons rápidos e
conduz calor muito bem, o que melhora a
eficiência dessas usinas. (HANNUM, 2011, p. 16-
23).
HANNUM, William H. Lixo nuclear bem reciclado.
Scientific American Brasil.
São Paulo: Duetto, ano 1, n. 7, 2011.
Com base no processo da produção de energia
elétrica nas usinas nucleares, analise as
afirmativas e marque com V as verdadeiras e
com F, as falsas.
( ) A produção de energia elétrica no gerador
das usinas nuclear, termoelétrica e
hidrelétrica segue o mesmo princípio de
funcionamento.
( ) O sentido do campo magnético produzido por
corrente induzida é igual ao sentido do
campo magnético externo que produz a
variação do fluxo magnético em um rotor do
gerador.
( ) O princípio de funcionamento de um
transformador de tensão é o da indução
eletromagnética.
( ) A força eletromotriz induzida independe da
resistência elétrica do fio da bobina de um
rotor.
A alternativa que indica a sequência correta, de
cima para baixo, é a
01. V V F F
02. V F V V
03. V F F V
04. F V V F
05. F F V V
Questão 29 - (FCM MG/2013)
Uma bobina entra e sai de uma região delimitada
pelo quadrado, onde existe um campo magnético
uniforme, provocando uma variação do fluxo
magnético (Φ) no interior da bobina, como
mostra o gráfico abaixo.
Para que tal fato aconteça, o campo magnético
dentro da região quadrada deve ter sua direção e
sentido
a) perpendicular a esta folha, entrando nela.
b) perpendicular a esta folha, saindo dela.
c) horizontal para a esquerda.
d) vertical para cima.
TEXTO: 4 - Comum à questão: 30
A ideia de que um dia paraplégicos possam
controlar membros pelo pensamento não é mais
uma fantasia. Atualmente ondas cerebrais podem
controlar o funcionamento de cursores
computacionais, pernas e braços robóticos e, em
breve, um exoesqueleto ou um traje robótico.
Neurochips implantados com microelétrodos no
crânio extrairão os comandos motores naturais
necessários para manipular um exoesqueleto de
corpo inteiro. O envio de sinais do córtex externo,
semelhante a uma casca, iniciando o movimento
do exoesqueleto representa o que há de mais
moderno em tecnologia bioelétrica, aperfeiçoada
em anos recentes. É claro que os sinais
detectados no cérebro deverão ser transmitidos
para as próteses dos membros. (NICOLELIS,
2012).
NICOLELIS, M.A.L. Mente em movimento.Scientific
American Brasil,
São Paulo: Duetto, n. 125, p. 48-53, out. 2012.
Adaptado.
Questão 30 - (Escola Bahiana de Medicina e
Saúde Pública/2013)
Com base nas informações do texto e nos
conhecimentos de Física sobre ondas, é correto
afirmar:
01. As ondas cerebrais associadas a diferentes
estímulos se propagam com a mesma
frequência.
02. Os estímulos elétricos do córtex que produz
movimentos e sensações se propagam em
diferentes meios com a velocidade da luz.
03. As ondas cerebrais não obedecem à lei da
indução de Faraday porque essas ondas não
apresentam características de ondas
eletromagnéticas.
04. As ondas cerebrais podem controlar
dispositivos eletrônicos porque essas ondas
induzem campos eletromagnéticos uniformes
nesses dispositivos.
05. As ondas cerebrais podem controlar o
funcionamento de cursores computacionais
porque ondas cerebrais são campos
magnéticos variáveis que induzem correntes
elétricas em condutores situados nas
proximidades.
GABARITO:
1) Gab: D
2) Gab: 04
3) Gab: FVFFV
4) Gab: A
5) Gab: 23
6) Gab: FVFVF
7) Gab: A
8) Gab: 13
9) Gab: E
10) Gab: A
11) Gab: A
12) Gab: A
13) Gab: D
14) Gab: C
15) Gab:
a) Para o sistema estar em equilíbrio, a força
magnética deve estar direcionada ao longo
do eixo y positivo, e portanto o campo
magnético dever estar direcionado ao logo
do eixo z no sentido negativo.
b) Do diagrama de forças tem-se:
2Tcos = P
2Tsen = iLB
Logo,
 tg
iL
P
B
P
iLB
tg
16) Gab: A
17) Gab: 31
18) Gab: E
19) Gab: D
20) Gab: D
21) Gab: 05
22) Gab: 10
23) Gab: 15
24) Gab: D
25) Gab: E
26) Gab: E
27) Gab: 31
28) Gab: 02
29) Gab: C
30) Gab: 05

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Lista 28 força magnética e induçao

  • 1. LISTA 28 – FORÇA MAGNÉTICA E INDUÇÃO MAGNÉTICA Questão 01 - (FPS PE/2014) Uma partícula carregada com carga elétrica q = 0.06 Coulomb propaga-se com velocidade constante, cujo módulo vale v = 100 m/s. A partícula está num local onde existe um campo magnético uniforme e perpendicular à direção de propagação da partícula carregada. O módulo do campo magnético é B = 0.8 Tesla. A força magnética (em módulo) sentida pela partícula será: a) 1,8 N b) 5,8 N c) 3,8 N d) 4,8 N e) 2,8 N Questão 02 - (UNEB/2014) Atualmente, a comunidade científica admite que certos animais detectam e respondem a campos magnéticos, e que para muitos deles essa capacidade é útil para a sobrevivência. Um sentido magnético tem sido, de fato, bem documentado em muitas espécies — desde migrantes sazonais, como tordos e borboletas- monarcas, até mestres navegadores, como pombos-correios e tartarugas marinhas; desde invertebrados, como lagostas, abelhas e formigas, a mamíferos, como toupeiras e focas- elefante; e de minúsculas bactérias a corpulentas baleias. Nos anos 70, pesquisadores demonstraram que certas bactérias contêm filamentos de partículas microscópicas de magnetitas — uma forma fortemente magnética de óxido de ferro que orienta o organismo inteiro. (CASTELVECCHI. 2012. p. 29-33). Tratando-se de fenômenos físicos oriundos de um ímã natural, a magnetita, como encontrado em certas bactérias, é correto afirmar: 01. As linhas de indução magnética e as linhas de força são linhas contínuas e fechadas que formam círculos concêntricos em torno de magnetita. 02. Os elétrons e prótons em repouso, ao serem expostos a campos magnéticos, serão submetidos a uma força magnética. 03. Um campo magnético pode ser usado como acelerador de partículas porque esse campo aumenta o módulo da velocidade dessas partículas. 04. Uma bobina chata percorrida por uma corrente elétrica forma no seu eixo uma região de campo magnético com as propriedades idênticas ao de um ímã natural. 05. As partículas eletrizadas, ao serem lançadas paralelamente às linhas de indução magnéticas com velocidade constante, interagem com o campo magnético, submetidas às forças magnéticas atrativas ou repulsivas. TEXTO: 1 - Comuns às questões: 3, 22 Dados: Aceleração da gravidade: 10 m/s2 sen(37°) = 0,60; cos(37°) = 0,80 sen(60°) = 0,86; cos(60°) = 0,50 Questão 03 - (UFPE/2014) Uma partícula carregada eletricamente penetra em uma região do espaço, no vácuo, onde há um campo elétrico uniforme e constante. O vetor campo elétrico E  é perpendicular à velocidade inicial da partícula. Despreze os efeitos da força gravitacional. Analise as afirmações seguintes. 00. Embora a partícula esteja carregada, não há força sobre ela, pois não há campo magnético na região considerada, somente campo elétrico. 11. Embora não haja um campo magnético, há uma força sobre a partícula porque ela está carregada e na presença de um campo elétrico. 22. Embora haja uma força sobre a partícula, ela não a acelera, pois a força é perpendicular à trajetória da partícula. 33. Embora haja uma força sobre a partícula, não há trabalho realizado por esta força ao longo da trajetória. 44. A energia cinética da partícula cresce à medida que ela se desloca. Questão 04 - (UDESC/2013) Um campo elétrico de 1,5kV/m, vertical para cima, e um campo magnético de 0,4T atuam sobre um elétron em movimento horizontal para a direita, de modo que a trajetória do elétron não é alterada. Lembrando que e representam, respectivamente, campo magnético saindo desta folha e campo magnético entrando nesta folha. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade do elétron e a direção do campo magnético, na sequência: a) 3750 m/s ; b) 3,750 m/s ; c) 37,50 m/s ; d) 3750 m/s ; e) 3,750 m/s ; Questão 05 - (UEM PR/2013) Sobre os conceitos relativos à formação de campos magnéticos e à atuação de forças magnéticas, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01. Um ímã, ou um condutor metálico percorrido por uma corrente elétrica, origina um campo magnético na região do espaço que o envolve. 02. O campo magnético no interior de um solenoide é diretamente proporcional à intensidade da corrente elétrica que flui no solenoide e ao número de espiras desse solenoide. 04. A força magnética que surge em um fio condutor percorrido por uma corrente
  • 2. elétrica é perpendicular à direção de propagação das cargas elétricas nesse condutor. 08. Condutores elétricos paralelos percorridos por correntes elétricas de mesmo sentido se repelem. 16. O vetor campo magnético, em cada ponto do espaço onde existe um campo magnético, é tangente às linhas do campo magnético que passam por esse ponto. TEXTO: 2 - Comum à questão: 6 Dados: Aceleração da gravidade: 10 m/s2 Densidade do mercúrio: 13,6 g/cm3 Pressão atmosférica: 1,0x105 N/m2 Constante eletrostática: k0 = 1/40 = 9,0x109 N.m2 /C2 Questão 06 - (UFPE/2012) Uma partícula carregada eletricamente penetra em uma região do espaço, no vácuo, onde há um campo magnético uniforme e constante. O vetor campo magnético B  é perpendicular a velocidade inicial da partícula. Neste contexto, podemos afirmar que: 00. Embora a partícula esteja carregada, não há força sobre a mesma pois não há campo elétrico na região considerada, somente campo magnético; 01. Embora não haja um campo elétrico, há uma força sobre a partícula porque ela está carregada e se move na presença de um campo magnético; 02. Embora haja uma força sobre a partícula, ela não a acelera, pois a força é perpendicular a trajetória da partícula; 03. Embora haja uma força sobre a partícula, não há trabalho realizado por esta força; 04. A energia mecânica da partícula cresce à medida que ela se desloca. Questão 07 - (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: 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 08 - (UEM PR/2012) Uma partícula, de massa M e carga elétrica Q positiva, é lançada horizontalmente com velocidade v, da direita para a esquerda, em uma região do espaço onde existem vácuo e um campo elétrico uniforme E , que está direcionado de cima para baixo. Nessa região do espaço, também existem um campo magnético uniforme H , orientado perpendicularmente para dentro do plano da página. De posse dessas informações, desconsiderando ação da gravidade, assinale o que for correto. 01. O módulo da força resultante que atua sobre a partícula é Q(vH + E). 02. Para que a trajetória da partícula se mantenha retilínea, é necessário que o módulo da sua velocidade de lançamento seja v0 = H E . 04. Na situação descrita no enunciado, a trajetória da partícula é sempre desviada para baixo. 08. As linhas de força do campo magnético formam superfícies fechadas. 16. A passagem da partícula carregada na região dos campos elétrico e magnético altera as características físicas desses campos. Questão 09 - (FMJ SP/2014) A figura mostra um dispositivo em que um pedaço de fio de cobre (fio condutor) tem sua base AB imersa em um campo magnético produzido por um ímã em forma de ferradura. Inicialmente, o sistema está desconectado da pilha.
  • 3. Quando o fio da direita for conectado ao terminal negativo da pilha, a corrente elétrica através do fio fará com que a base AB sofra uma força dirigida para a) dentro do ímã. b) o ponto A do fio. c) o polo sul (S) do ímã. d) o polo norte (N) do ímã. e) fora do ímã. Questão 10 - (PUC GO/2014) O Homem e sua Hora (Fragmentos) ...Et in saecula saeculorum: mas Que século, este século – que ano Mais-que-bissexto, este – Ai, estações – Esta estação não é das chuvas, quando Os frutos se preparam, nem das secas, Quando os pomos preclaros se oferecem. (Nem podemos chamá-la primavera, Verão, outono, inverno, coisas que Profundamente, Herói, desconhecemos...) Esta é outra estação, é quando os frutos Apodrecem e com eles quem os come. Eis a quinta estação, quando um mês tomba, O décimo-terceiro, o Mais-Que-Agosto, Como este dia é mais que sexta-feira E a Hora mais que sexta e roxa. [...] Nox ruit, Aenea, tudo se acumula Contra nós, no horizonte. As velas que ontem Acendemos ou brancas enfunamos O vento apaga e empurra para o abismo. [...] Em cemitérios amorosos, eu, Pigmálion, talharei a nova estátua: Estátua de marfim, cândida estátua, Mulher primeira, fêmea de ar, de terra, De água, de fogo – Hephaistos, sobe, ajuda-me A compor essa estátua; fácil corpo, Difícil Face, Santa Face – falta O sopro acendedor de tua esperta Inspiração... [...] [...] Pronta esta estátua, agora, os deuses e eu Miramos o milagre: branca estátua De leite, gala, Galateia, límpida Contrafacção de canto e eternidade... [...] [...] Tomba a noite, Mas pronta é nossa estátua, armada e tão Plácida, prestes, pura quanto Pallas Bordando seus bordados sem brandir Égide aterradora. Parte, estátua. Na terra cor de carne as vias fremem Duras de sangue e seixos – vai aos homens Ensinar-lhes a mágica olvidada: Ensinar-lhes a ver a coisa, a coisa, Não o que gira em torno dela, [...] [...] Vai, estátua, levar ao dicionário A paz entre palavras conflagradas. Ensina cada infante a discursar Exata, ardente, claramente: nomes Em paz com suas coisas, verbos em Paz com o baile das coisas, oradores Em paz com seus ouvintes, alvas páginas Em paz com os planos atros do universo – [...] Retorna a mim, que passarei mil anos A contemplar-te, ouvir-te, cogitar-te. Vênus fará de teu marfim fecunda Carne que tomarei por fêmea, carne Feita de verbo, cara carne, mãe De Paphos, filho nosso, que outra ilha Fundará, consagrada a tua música, Teu pensamento, paisagem tua. Ilha sonora e redolente, cheia De pios templos, cujos sacerdotes Repetirão a cada aurora (hrodo, Hrododáktulos Eos, brododáktulos!) Que Santo, Santo, Santo é o Ser Humano – Flecha partindo atrás de flecha eterna – Agora e sempre, sempre, nunc et semper... (FAUSTINO, Mário. O homem e sua hora e outros poemas. São Paulo: Companhia das Letras, 2009. p. 92-98.) “De pios templos, cujos sacerdotes Repetirão a cada aurora (hrodo, Hrododáktulos Eos, brododáktulos!) Que Santo, Santo, Santo é o Ser Humano – Flecha partindo atrás de flecha eterna – Agora e sempre, sempre, nunc et semper...” No texto é citada a palavra aurora, que entra na nomeação de um fenômeno que ocorre nas regiões polares devido à força magnética exercida pelo campo magnético terrestre sobre partículas em movimento. Nas auroras boreal e austral, temos um lindo espetáculo formado por uma “cortina de luz” na atmosfera terrestre. Considere um segmento de fio horizontal percorrido por uma corrente elétrica de 30 A para a direita. Num determinado instante, uma partícula com carga positiva de 8  10–6 C está se movendo a uma velocidade de 100 m/s para a direita, num ponto 5 cm acima do segmento de fio. Considerando-se a constante de permeabilidade magnética  = 4  10–7 Tm/A, analise as afirmativas a seguir: I. No ponto em que se encontra a carga (5 cm acima do fio), o campo magnético gerado pelo segmento de fio tem um valor de 1,2  10–4 T. II. O campo magnético citado no item anterior (item I) tem direção horizontal e sentido para a direita.
  • 4. III. No instante considerado, a força magnética exercida pelo segmento de fio sobre a carga elétrica vale 9,6  10–8 N. IV. A força magnética citada no item anterior (item III) tem um sentido de afastamento (vertical para cima) do segmento de fio. Em relação às afirmativas analisadas, assinale a única cujos itens estão todos corretos: a) I, III b) I, IV c) I, III, IV d) II, III, IV Questão 11 - (UCS RS/2013) Os motores elétricos são importantes instrumentos na vida moderna, pois elevadores, liquidificadores, aspiradores de pó e vários outros equipamentos de uso cotidiano dependem deles. O princípio de funcionamento desses motores é baseado na interação entre corrente elétrica e campo magnético. Considere um fio reto de 0,2 m de comprimento, no qual circula uma corrente elétrica de 2 A. Esse fio está submetido a um campo magnético de 0,09 T, cujo sentido faz 30º com o sentido da corrente. Qual é o módulo da força magnética sobre o fio? Considere cos30º = 0,87 e sen30º = 0,5. a) 0,018 N b) 0,028 N c) 0,038 N d) 0,110 N e) 0,509 N Questão 12 - (UDESC/2013) Um fio retilíneo e horizontal, com 15g de massa e 1,0m de comprimento, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i. O fio está a uma altura h do chão e há um campo magnético uniforme B=0,50T entrando no plano desta página, como mostra a Figura 3. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o valor e o sentido da corrente elétrica, para que o fio flutue permanecendo em repouso. a) 0,3A, para a direita b) 0,3A, para a esquerda c) 300A, para a direita d) 300A, para a esquerda e) 30A, para a direita Questão 13 - (IFGO/2013) Em um ambiente onde é feito vácuo, dois fios retos, longos e paralelos são dispostos, a uma distância de 10,0 cm um do outro, e são percorridos por correntes de intensidades 2,0 A e 4,0 A em sentidos opostos. É correto afirmar que cada metro linear desses fios sofrerá: Dado: o = 4  10–7 TmA–1 . a) Atração de intensidade 1,6  10–6 N. b) Atração de intensidade 1,6  106 N. c) Atração de intensidade 3,2  10–5 N. d) Repulsão de intensidade 1,6  10–5 N. e) Repulsão de intensidade 1,6  105 N. Questão 14 - (PUC MG/2013) PQ e RS são dois fios retos e paralelos separados por certa distância; os fios conduzem as correntes de 2A e 1A respectivamente. M é um ponto na metade da distância entre os fios. O campo magnético total em M vale B. Se a corrente de 2A é desligada, o campo em M valerá agora: a) B/2 b) 3B c) B d) 2B Questão 15 - (UFG GO/2013) Uma haste metálica fixa está conectada a uma bateria que estabelece uma corrente i. Conectada a ela, encontra-se uma haste condutora móvel de comprimento L, que está conectada à haste fixa por dois fios condutores, conforme a figura a seguir. Aplica-se um campo magnético uniforme ao longo de um dos eixos do sistema e, como resultado, observa-se um deslocamento da haste, de um ângulo  com a vertical, permanecendo em equilíbrio conforme a figura. Considerando-se o exposto, determine:
  • 5. a) o diagrama de forças sobre a haste e a direção e o sentido do campo magnético aplicado, conforme o sistema de eixos da figura apresentada; b) a intensidade do campo magnético aplicado. Questão 16 - (UFPB/2013) Um estudante investigou o comportamento de forças magnéticas entre dois fios condutores, a e b, retos, longos e paralelos. Primeiro, fez variar apenas as correntes ia e ib que percorrem os fios. Depois, fez variar apenas a separação espacial entre eles. No final do experimento, o estudante entregou um relatório ao professor com as seguintes conclusões: I. O módulo das forças entre os fios depende, linearmente, das intensidades das correntes ia e ib. II. Quanto menor a separação entre os fios maior será o módulo das forças entre eles. III. Quando ib for nula, a força que o fio a faz sobre o fio b induzirá uma corrente i no fio b. IV. O fato das forças entre os fios ser de atração ou de repulsão só depende dos sentidos relativos das correntes nesses fios. Estão corretas apenas as conclusões: a) I, II e IV b) I, II e III c) III e IV d) I e IV e) II e III Questão 17 - (UEPG PR/2012) Em 1819, H. C. Oersted descobriu que uma corrente elétrica é uma fonte de campo magnético. A figura abaixo mostra dois extensos condutores retilíneos de comprimento L, dispostos paralelamente entre si e perpendicularmente ao plano da folha de questões. Os dois condutores são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade e sentidos contrários. Com relação a esse evento físico, assinale o que for correto. 01. As linhas de indução dos campos magnéticos provocados pelas correntes elétricas que percorrem os condutores formam circunferências concêntricas com os condutores, situadas em planos perpendiculares a eles. 02. O campo magnético resultante no ponto médio entre os dois condutores está dirigido para baixo e tem intensidade igual a B = 2 d i0   . 04. O campo magnético resultante a uma distância d à esquerda do condutor 1 está dirigido para cima e tem intensidade igual a B = d i 4 0   . 08. O campo magnético resultante a uma distância d à direita do condutor 2 está dirigido para cima e tem intensidade igual a B = d i 4 0   . 16. Os dois condutores se repelem com uma força cuja intensidade é igual a F = L d ii 2 210      . Questão 18 - (FUVEST SP/2014) Partículas com carga elétrica positiva penetram em uma câmara em vácuo, onde há, em todo seu interior, um campo elétrico de módulo E e um campo magnético de módulo B, ambos uniformes e constantes, perpendiculares entre si, nas direções e sentidos indicados na figura. As partículas entram na câmara com velocidades perpendiculares aos campos e de módulos v1 (grupo 1), v2 (grupo 2) e v3 (grupo 3). As partículas do grupo 1 têm sua trajetória encurvada em um sentido, as do grupo 2, em sentido oposto, e as do grupo 3 não têm sua trajetória desviada. A situação está ilustrada na figura abaixo. Considere as seguintes afirmações sobre as velocidades das partículas de cada grupo: I. v1 > v2 e v1 > E/B II. v1 < v2 e v1 < E/B III. v3 = E/B Está correto apenas o que se afirma em a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III. Note e adote: Os módulos das forças elétrica (FE) e magnética (FM) são: FE = qE FM = qvB Questão 19 - (UDESC/2014) Uma partícula, de massa m = 5,010–18 kg e carga q = 8,010–6 C, penetra perpendicularmente em um campo magnético uniforme, com velocidade constante de módulo v = 4,0106 m/s, passando a descrever uma órbita circular de raio r = 5,0103 cm, desprezando o efeito do campo gravitacional. O módulo do campo magnético a que a partícula está submetida é igual a: a) 4,010–4 T
  • 6. b) 0,510–8 T c) 2,010–6 T d) 5,010–8 T e) 5,010–7 T Questão 20 - (UFPR/2014) O espectrômetro de massa é um equipamento utilizado para se estudar a composição de um material. A figura ao lado ilustra diferentes partículas de uma mesma amostra sendo injetadas por uma abertura no ponto O de uma câmara a vácuo. Essas partículas possuem mesma velocidade inicial v  , paralela ao plano da página e com o sentido indicado no desenho. No interior desta câmara há um campo magnético uniforme B  perpendicular à velocidade v  , cujas linhas de campo são perpendiculares ao plano da página e saindo desta, conforme representado no desenho com o símbolo . As partículas descrevem então trajetórias circulares identificadas por I, II, III e IV. Considerando as informações acima e os conceitos de eletricidade e magnetismo, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) A partícula da trajetória II possui carga positiva e a da trajetória IV possui carga negativa. ( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma carga, a da trajetória II tem maior massa que a da trajetória I. ( ) Supondo que todas as partículas tenham mesma massa, a da trajetória III tem maior carga que a da trajetória II. ( ) Se o módulo do campo magnético B fosse aumentado, todas as trajetórias teriam um raio maior. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V – V – V – F. b) F – V – F – V. c) V – F – V – V. d) V – V – F – F. e) F – F – V – V. Questão 21 - (UNEB/2014) Tão complexas quanto a química da vida, as condições para o bom crescimento das plantas se resumem em três números que representam as porcentagens de nitrogênio, fósforo e potássio, impressas em destaque em todas as embalagens de fertilizantes. No século XX, esses três nutrientes permitiram que a agricultura aumentasse a produtividade e que a população mundial crescesse seis vezes mais. O nitrogênio vem do ar, mas o fósforo e o potássio veem do solo. As reservas de potássio são suficientes para séculos, mas com o fósforo a situação é diferente. É provável que os suprimentos disponíveis de imediato comecem a esgotar-se no final do século. Muitos dizem que quando isso acontecer, a população terá alcançado um pico além do que o planeta pode suportar em termos de sustentabilidade. O fósforo, junto com o nitrogênio e o potássio, é um elemento crucial para os fertilizantes. É extraído de rochas ricas em fósforo, na forma de fosfato. O fósforo não ocorre livre na natureza, aparecendo principalmente na forma de fosforita, Ca3(PO4)2, fluorapatita, Ca5(PO4)3F e hidroxiapatita, Ca5(PO4)3OH. A natureza obtém fósforo por meio de ciclos de intemperismo, uso biológico, sedimentação e, depois de 10 milhões de anos, elevação geológica. A necessidade exacerbada da agricultura moderna por fertilizantes triplicou a taxa de consumo de fósforo no solo, mas uma combinação de medidas pode suavizar o problema. (VACCARI. 2012. p.40-45). BISCUOLA, Gualter José ; MAIALI, André Cury, Física. V. único, 2. ed, São Paulo: Saraiva, 1997, p 562. A figura representa o esquema simplificado de um espectrômetro de massa que permite determinar massas atômicas com grande precisão. Assim, a massa dos íons fósfato, nitrato, nitrogênio e do cátion potássio, que, juntos, constituem nutrientes essenciais para os fertilizantes, pode ser determinada, detectando a posição de incidência de íons no filme fotográfico F. Da análise desse experimento, sob a óptica dos conhecimentos de Física, marque com V as afirmativas verdadeiras e com F, as falsas. ( ) Os íons que atravessam a região do seletor de velocidade obedecem à primeira lei de Newton. ( ) Os íons atravessam a fenda do anteparo A com velocidade de módulo igual a E/B. ( ) Os íons positivos descrevem movimento semicircular e atingem o filme fotográfico no ponto situado acima da fenda do anteparo A,
  • 7. visto por um candidato que está respondendo esta questão. ( ) O raio da trajetória semicircular descrito pelos íons varia em proporção direta com a massa atômica desses íons. A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a 01. F V F V 02. F V F F 03. V F V V 04. V V F F 05. V V V V TEXTO: 3 - Comuns às questões: 3, 22 Dados: Aceleração da gravidade: 10 m/s2 sen(37°) = 0,60; cos(37°) = 0,80 sen(60°) = 0,86; cos(60°) = 0,50 Questão 22 - (UFPE/2014) Uma partícula de massa 10–29 kg gira em movimento circular uniforme de raio 2,0 m, numa região de campo magnético uniforme de direção perpendicular ao plano da órbita e módulo 10 –5 T. A energia cinética da partícula vale 2,0  10–17 J. Considerando apenas a ação da força magnética deste campo sobre a partícula, a sua carga elétrica pode ser expressa na forma A  10–19 C. Qual é o valor de A? Questão 23 - (UEM PR/2013) Um elétron de massa m e carga e desloca-se no vácuo em linha reta e com velocidade constante v  . Ele entra em uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme. Com base nessas informações, despreze os efeitos relativos à ação da gravidade, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. Dado: B  é o vetor campo magnético. 01. Se B//v  , o elétron descreverá um Movimento Retilíneo e Uniforme na região do campo magnético. 02. Se Bv   , o elétron descreverá um Movimento Circular e Uniforme na região do campo. 04. Se Bv   , o elétron descreverá uma trajetória circular na região do campo magnético, na qual o módulo do raio da trajetória será eB mv . 08. Se Bv   , o elétron descreverá uma trajetória circular na região do campo magnético, na qual o período de translação do elétron na órbita circular será eB m2 . 16. Se v  é oblíqua a B  , o elétron descreverá um Movimento Helicoidal Retardado na região do campo magnético. Questão 24 - (IFGO/2014) Sobre uma mesa plana, horizontal e feita de material dielétrico, foi montado o circuito abaixo representado. Esse circuito é constituído por uma barra metálica de massa desprezível, comprimento l = 0,50 m e resistência R = 0,50 , que pode deslizar sem nenhuma resistência sobre trilhos condutores paralelos de resistência desprezível, devido à ação do peso da massa M = 50 g. Na região onde o circuito se encontra, atuam um campo magnético uniforme vertical e para cima, de intensidade B = 0,50 T, e um campo gravitacional igualmente vertical e para baixo, de intensidade g = 10 m.s–2 . Sendo assim, é correto afirmar que a velocidade da barra, considerada constante, será de: a) 1,00  102 m.s–1 b) 8,00 m.s–1 c) 4,00  102 m.s–1 d) 4,00 m.s–1 e) 8,00  102 m.s–1 Questão 25 - (UDESC/2014) Assinale a alternativa incorreta a respeito de fenômenos eletromagnéticos. a) Fios condutores paralelos e percorridos por correntes elétricas de mesmo sentido atraem-se, enquanto os de sentidos opostos repelem-se. b) Uma corrente elétrica é induzida em um circuito sempre que há uma variação do fluxo magnético. c) Um condutor percorrido por uma corrente elétrica, colocado em um campo magnético, sofre a ação de uma força exercida por este campo. d) Não é possível separar os pólos magnéticos de um ímã permanente, em forma de barra, quebrando-o. e) Cargas elétricas em repouso ou em movimento produzem um campo elétrico e um campo magnético. Questão 26 - (PUCCAMP SP/2013) Uma espira gira no interior de um campo magnético para gerar energia elétrica. Considere uma espira retangular MNPQ imersa em uma região onde existe um campo magnético B  . Esta espira gira em torno de um eixo Y, no sentido indicado na figura (o lado MN está entrando no plano desta folha e o lado PQ está saindo dele).
  • 8. Nestas condições, e para o instante representado na figura, é correto afirmar que a) no lado MN da espira, o potencial elétrico do ponto M é menor que o de N. b) no lado PQ da espira, a extremidade P fica eletrizada negativamente e o Q, positivamente. c) os lados MN e PQ equivalem a duas baterias associadas em paralelo. d) a força magnética que atua no lado PQ da espira é perpendicular ao plano da folha e saindo dele. e) a corrente elétrica induzida na espira tem o sentido N  M  Q  P. Questão 27 - (UEM PR/2013) A construção e o desenvolvimento de dínamos (geradores mecânicos de energia elétrica) se deu graças à descoberta do fenômeno da indução eletromagnética. Sobre a indução eletromagnética, assinale o que for correto. 01. O fenômeno da indução eletromagnética consiste no aparecimento de uma corrente elétrica causada pela variação de um fluxo magnético num circuito fechado. 02. A f.e.m. induzida nos terminais de um circuito pode ser determinada pela razão da variação do fluxo magnético observada no intervalo de tempo. 04. Quanto maior for a velocidade do fluxo magnético, maior será a f.e.m. induzida no circuito. 08. Transformador é um dispositivo que transforma uma tensão variável em outra variável, sua construção tem por base a indução eletromagnética. 16. Quando o fluxo magnético atravessa uma determinada espira, formando com essa um ângulo de 90º, a f.e.m. nos terminais da espira é nula. Questão 28 - (UNEB/2013) A despeito da duradoura preocupação pública com a segurança da energia nuclear, mais e mais pessoas estão percebendo que pode ser o modo menos impactante ao ambiente de gerar grandes quantidades de eletricidade. Um ciclo de energia nuclear mais seguro e sustentável para um futuro mais verde poderia se basear no reator Avançado de Metal Líquido, ALMIR, projeto desenvolvido nos anos 80, do século passado, por pesquisadores do Laboratório Nacional de Argonne, EUA. Como em todas as usinas de energia nuclear, um sistema baseado no ALMIR dependeria de reações em cadeia para produzir calor necessário e gerar eletricidade. O ALMIR, no entanto, emprega uma piscina de sódio líquido circulante como resfriador. O sódio não desacelera muito os nêutrons rápidos e conduz calor muito bem, o que melhora a eficiência dessas usinas. (HANNUM, 2011, p. 16- 23). HANNUM, William H. Lixo nuclear bem reciclado. Scientific American Brasil. São Paulo: Duetto, ano 1, n. 7, 2011. Com base no processo da produção de energia elétrica nas usinas nucleares, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) A produção de energia elétrica no gerador das usinas nuclear, termoelétrica e hidrelétrica segue o mesmo princípio de funcionamento. ( ) O sentido do campo magnético produzido por corrente induzida é igual ao sentido do campo magnético externo que produz a variação do fluxo magnético em um rotor do gerador. ( ) O princípio de funcionamento de um transformador de tensão é o da indução eletromagnética. ( ) A força eletromotriz induzida independe da resistência elétrica do fio da bobina de um rotor. A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a 01. V V F F 02. V F V V 03. V F F V 04. F V V F 05. F F V V Questão 29 - (FCM MG/2013) Uma bobina entra e sai de uma região delimitada pelo quadrado, onde existe um campo magnético uniforme, provocando uma variação do fluxo magnético (Φ) no interior da bobina, como mostra o gráfico abaixo. Para que tal fato aconteça, o campo magnético dentro da região quadrada deve ter sua direção e sentido a) perpendicular a esta folha, entrando nela.
  • 9. b) perpendicular a esta folha, saindo dela. c) horizontal para a esquerda. d) vertical para cima. TEXTO: 4 - Comum à questão: 30 A ideia de que um dia paraplégicos possam controlar membros pelo pensamento não é mais uma fantasia. Atualmente ondas cerebrais podem controlar o funcionamento de cursores computacionais, pernas e braços robóticos e, em breve, um exoesqueleto ou um traje robótico. Neurochips implantados com microelétrodos no crânio extrairão os comandos motores naturais necessários para manipular um exoesqueleto de corpo inteiro. O envio de sinais do córtex externo, semelhante a uma casca, iniciando o movimento do exoesqueleto representa o que há de mais moderno em tecnologia bioelétrica, aperfeiçoada em anos recentes. É claro que os sinais detectados no cérebro deverão ser transmitidos para as próteses dos membros. (NICOLELIS, 2012). NICOLELIS, M.A.L. Mente em movimento.Scientific American Brasil, São Paulo: Duetto, n. 125, p. 48-53, out. 2012. Adaptado. Questão 30 - (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública/2013) Com base nas informações do texto e nos conhecimentos de Física sobre ondas, é correto afirmar: 01. As ondas cerebrais associadas a diferentes estímulos se propagam com a mesma frequência. 02. Os estímulos elétricos do córtex que produz movimentos e sensações se propagam em diferentes meios com a velocidade da luz. 03. As ondas cerebrais não obedecem à lei da indução de Faraday porque essas ondas não apresentam características de ondas eletromagnéticas. 04. As ondas cerebrais podem controlar dispositivos eletrônicos porque essas ondas induzem campos eletromagnéticos uniformes nesses dispositivos. 05. As ondas cerebrais podem controlar o funcionamento de cursores computacionais porque ondas cerebrais são campos magnéticos variáveis que induzem correntes elétricas em condutores situados nas proximidades. GABARITO: 1) Gab: D 2) Gab: 04 3) Gab: FVFFV 4) Gab: A 5) Gab: 23 6) Gab: FVFVF 7) Gab: A 8) Gab: 13 9) Gab: E 10) Gab: A 11) Gab: A 12) Gab: A 13) Gab: D 14) Gab: C 15) Gab: a) Para o sistema estar em equilíbrio, a força magnética deve estar direcionada ao longo do eixo y positivo, e portanto o campo magnético dever estar direcionado ao logo do eixo z no sentido negativo. b) Do diagrama de forças tem-se: 2Tcos = P 2Tsen = iLB Logo,  tg iL P B P iLB tg 16) Gab: A 17) Gab: 31 18) Gab: E 19) Gab: D 20) Gab: D 21) Gab: 05 22) Gab: 10 23) Gab: 15 24) Gab: D 25) Gab: E 26) Gab: E 27) Gab: 31 28) Gab: 02 29) Gab: C 30) Gab: 05