Este documento contém 10 questões sobre eletromagnetismo e força magnética. A primeira questão calcula a força magnética sobre uma carga elétrica em um campo magnético. A segunda questão determina a velocidade de uma carga elétrica a partir da força magnética. A última questão calcula a intensidade do campo magnético necessária para abrir uma porta usando a força magnética sobre um condutor.

1. FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2014
01) Suponha que uma carga elétrica de 4 μC seja lançada em um campo magnético uniforme de 8 T. Sendo de 60º o
ângulo formado entre v e B, determine a força magnética que atua sobre a carga supondo que a mesma foi lançada
com velocidade igual a 5 x 103 m/s.
a) Fmag = 0,0014 . 10-1 N b) Fmag = 1,4 . 10-3 N
c) Fmag = 1,2 . 10-1 N d) Fmag = 1,4 . 10-1 N e) Fmag = 0,14 . 10-1 N
02) Imagine que 0,12 N seja a força que atua sobre uma carga elétrica com carga de 6 μC e lançada em uma região
de campo magnético igual a 5 T. Determine a velocidade dessa carga supondo que o ângulo formado entre v e B seja
de 30º.
a) v = 8 m/s b) v = 800 m/s c) v = 8000 m/s d) v = 0,8 m/s e) v = 0,08 m/s
03) (MED - ITAJUBÁ)
I. Uma carga elétrica submetida a um campo magnético sofre sempre a ação de uma força magnética.
II. Uma carga elétrica submetida a um campo elétrico sofre sempre a ação de uma força elétrica.
III. A força magnética que atua sobre uma carga elétrica em movimento dentro de um campo magnético é sempre
perpendicular à velocidade da carga.
Aponte abaixo a opção correta:
a) Somente I está correta. b) Somente II está correta.
c) Somente III está correta. d) II e III estão corretas. e) Todas estão corretas.
04) (PUC) Um elétron num tubo de raios catódicos está se movendo paralelamente ao eixo do tubo com
velocidade 107 m/s. Aplicando-se um campo de indução magnética de 2T, paralelo ao eixo do tubo, a força
magnética que atua sobre o elétron vale:
a) 3,2 . 10-12N b) nula c) 1,6 . 10-12 N d) 1,6 . 10-26 N e) 3,2 . 10-26 N
05) (PUC) Um elétron num tubo de raios catódicos está se movendo paralelamente ao eixo do tubo com
velocidade 107 m/s. Aplicando-se um campo de indução magnética de 2T, paralelo ao eixo do tubo, a força
magnética que atua sobre o elétron vale:
a) 3,2 x 10-12N b) nula c) 1,6 x 10-12 N d) 1,6 x 10-26 N e)
3,2 x 10-26 N
06) (MACKENZIE) Um condutor retilíneo de comprimento 0,5 m é percorrido por uma corrente de
intensidade 4,0 A. O condutor está totalmente imerso num campo magnético de intensidade 10-3 T,
formando com a direção do campo um ângulo de 30°. A intensidade da força magnética que atua sobre o
condutor é:
a) 103 N b) 2 . 10-2 N c) 10-4 N d) 10-3 N e) Nula
07) Uma espira retangular é colocada perpendicularmente
as faces norte e sul entre as quais existe um campo
magnético uniforme. As linhas de indução do campo partem
da face norte e chegam à face sul. Considere o sentido da
corrente indicado na figura. Represente as forças
magnéticas que agem nos lados AB e CD da espira. Em
relação ao observador O qual é o sentido inicial de giro da
espira? Horário ou anti-horário?
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2. 08) Um condutor retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 2,0A, ao ser imerso em
um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,0002T, qual a força magnética num trecho deste
condutor, de comprimento l = 20cm, nos seguintes casos:
a) b) c)
09) (UEL-PR) "Trem magnético japonês bate seu próprio recorde de velocidade (da Agência Lusa) - Um trem japonês
que levita magneticamente, conhecido por "Maglev", bateu hoje o seu próprio recorde de velocidade ao atingir 560
km/h durante um teste de via. O comboio de cinco vagões MLX01, cujo recorde anterior de 552 km/h fora alcançado
em abril de 1999 com 13 pessoas a bordo, alcançou sua nova marca sem levar passageiros. O trem japonês fica
ligeiramente suspenso da via pela ação de magnetos, o que elimina a redução da velocidade causada pelo atrito com
os trilhos".
(Disponível:http:www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia Acesso em: 13 set. 2004).
É possível deixar suspenso um corpo condutor criando uma força magnética contrária à força gravitacional que atua
sobre ele. Para isso, o corpo deve estar imerso em um campo magnético e por ele deve passar uma corrente elétrica.
Considerando um fio condutor retilíneo como uma linha horizontal nesta folha de papel que você lê, que deve ser
considerada como estando posicionada com seu plano paralelo à superfície terrestre e à frente do leitor. Quais
devem ser as orientações do campo magnético e da corrente elétrica, de modo que a força magnética resultante
esteja na mesma direção e no sentido contrário à força gravitacional que atua sobre o fio? Ignore as ligações do fio
com a fonte de corrente elétrica.
a) A corrente deve apontar para esquerda ao longo do fio, e o campo magnético deve estar perpendicular ao fio,
apontando para o leitor
b) A corrente deve apontar para a esquerda ao longo do fio, e o campo magnético deve estar paralelo ao fio,
apontando para a direita.
c) A corrente deve apontar para a direita ao longo do fio, e o campo magnético deve estar perpendicular ao fio,
apontando para fora do plano da folha.
d) A corrente deve apontar para a direita ao longo do fio, e o campo magnético deve estar paralelo ao fio,
apontando para a direita.
e) A corrente deve apontar para a esquerda ao longo do fio, e o campo magnético deve estar perpendicular ao fio,
apontando para dentro do plano da folha.
A intensidade do campo magnético, para que o
dispostivo funcione corretamente, é de
10) Desenvolve-se um dispositivo para abrir
automaticamente uma porta no qual um
botão, quando acionado, faz com que uma
corrente elétrica i = 6A percorra uma barra
condutora de comprimento L = 5 cm, cujo
ponto médio está preso a uma mola de
constante elástica k = 5 x 10−2N/cm. O sistema
mola-condutor está imerso em um campo
magnético uniforme perpendicular ao plano.
Quando acionado o botão, a barra sairá da
posição do equilíbrio a uma velocidade média
de 5m/s e atingirá a catraca em 6
milisegundos, abrindo a porta.
A) 5 x 10−1T. B) 5 x 10−2T. C) 5 x 101T. D) 2 x 10−2T. E) 2 x 100T.
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3. GABARITO - FÍSICA – ELETROMAGNETÍSMO_FORÇA MAGNÉTICA 01 – 2014
Resposta Questão 1 - Alternativa D
Calculamos a intensidade da força magnética que age sobre uma carga através da seguinte equação:
Resposta Questão 2 - Alternativa C
A equação que nos permite determinar a velocidade dessa carga é a equação que também fornece a força magnética.
Sendo assim, temos:
Resposta Questão 3 - Alternativa D
A afirmação I está incorreta pelo fato de a carga elétrica nem sempre sofrer ação de uma força magnética. Para uma
carga elétrica lançada paralelamente as linhas de campo a força magnética será nula.
A afirmação II está correta, pois cargas elétricas lançadas em campos elétricos sempre sofrem a ação de uma força
elétrica.
A afirmação III está correta, pois a força magnética é sempre perpendicular à velocidade da carga. Essa comprovação
pode ser realizada através da regra do tapa.
Resposta Questão 4 -
Se a direção do deslocamento da carga elétrica for paralela à direção do vetor indução magnética B, o ângulo θ será tal
que sen θ = 0, pois θ = 0º ou θ = 180º, a força magnética será igual a zero. Aplicando a equação podemos provar:
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4. Fmag=|q|.v.B.sen00
Fmag=0
Resposta Questão 5 -
Resposta Questão 6 - Alternativa D
Fm = B.i.sen 휃
Resposta Questão 7 -
Aplicando a regra da mão direita número 2 ou a regra da mão esquerda, determinamos os sentidos das forças que
agem nos condutores AB e CD.
Em relação ao observador o sentido inicial de giro da espira é horário.
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5. Resposta Questão 8 –
Um condutor retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 2,0A, ao ser imerso em um
campo magnético uniforme de intensidade B = 0,0002T, qual a força magnética num trecho deste
condutor, de comprimento l = 20cm, nos seguintes casos:
a)
Para os casos onde o ângulo formado entre o campo magnético e a corrente é igual a 0, a força exercida
pelo campo é 0, pois:
Mas sen0° =0, portanto, F=0.
b)
Para os casos onde o ângulo formado entre o campo magnético e a corrente é reto (90°), a força exercida é
dada por:
Mas sen90° =1, então:
c)
No caso onde o ângulo formado entre o campo magnético e a corrente é diferente de 0°, 90° e seus
equivalentes nos demais quadrantes, usamos:
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6. Resposta Questão 9 – R- A.
Observe a figura abaixo onde está esquematizada a situação do exercício e, como ao força
peso é vertical e para baixo, a força magnética deverá ser vertical e para cima para poder
anular a força peso --- usando a regra da
mão esquerda, a corrente elétrica deve apontar para a esquerda e o campo magnético deve
ser perpendicular ao fio e saindo da folha.
Resposta Questão 10 – Alternativa A
A direção e sentido da força magnética (Fmag) que atua na barra são determinados pela regra da
mão direita e conclui-se que é na horizontal da direita para a esquerda. Seu módulo é calculado
pelo produto do campo magnético (B), intensidade de corrente elétrica (i) e comprimento da barra
(L) com suas unidades de medida no SI, assim
Fmag= BiL = B x 6 x 5 x 10−2=30 x 10−2 x B.
Esta força deve ser igual à força elástica (Fel) no momento de acionamento da catraca, quando a
força resultante deve ser igual a zero. A deformação da mola (x) nesse instante é igual à medida
do segmento OC, cujo valor pode ser encontrado pelo produto da velocidade média da barra pelo
tempo para que ela atinja a catraca.
Assim,
OC = Vm x Δt = 6 x 5 x 10−3 = 3 x 10−2 m = 3 cm.
Como Fel = Kx, Fel = 5 x 10−2 x 3 = 15 x 10−2 N.
Como Fmag= Fel; 30 x 10−2 x B = 15 x 10−2; B = 5 x 10−1 T.
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7. FONTE
... http://exercicios.brasilescola.com/exercicios-fisica/exercicios-sobre-aplicacoes-forca-magnetica.htm
... http://educacao.globo.com/provas/enem-2013/questoes/85.html
...
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