Questões de Concurso Comentadas sobre campo e força magnética em física

A imagem abaixo é de um estudo do tratamento de câncer por nanopartículas magnéticas em que o campo magnético de imãs de neodímio são aplicados nas cobaias para concentrá-las na região dos tumores. 

Considerando, a partir da leitura desses dados, uma estimativa adequada para o valor do campo magnético (T), com um algarismo significativo, à uma distância de 10mm da superfície do ímã. Assinale a alternativa que apresenta uma estimativa adequada da corrente elétrica que seria necessária para produzir em um fio longo a essa mesma distância um campo desta mesma intensidade. Aproxime a constante magnética do ar pelo valor do vácuo: 4Π10^-7 H/m. 

Usando fios de um mesmo metal, todos de mesmas dimensões e, portanto, de mesma massa e resistência R, constrói-se um cubo. Ligam-se os vértices A e B do cubo a uma fonte de tensão de
modo que uma corrente elétrica de intensidade  nele penetre em A e dele saia em B, como ilustra a figura. 
 
A resistência equivalente entre A e B é

Na figura a seguir são representados dois fios retilíneos muito longos sendo percorridos por correntes elétricas.

Um ponto P encontra-se próximo a esses fios. Considerando que a permeabilidade do meio é  e as distâncias mostradas na figura, o valor do campo magnético resultante em  P  

A figura ao lado representa um Campo Magnético perpendicular ao plano da página e um anel condutor situado no plano. O Fluxo magnético que atravessa o anel é crescente com o tempo e obedece à expressão , sendo que  é medido em miliwebers e t, em segundos.

O módulo da Força Eletromotriz induzida no anel, quando t = 3,0 s, e o sentido da corrente elétrica induzida são, respectivamente,

.Uma haste de cobre mede 1 m de comprimento e está em repouso sobre uma mesa sem atrito. A haste é percorrida por uma intensidade de corrente elétrica de 10 A. Na região, existe um campo magnético resultante de 0,2 T, orientado perpendicularmente ao plano da mesa feita de material isolante, conforme indicado na figura ao lado. Cada extremidade da haste está presa a um fio (rígido e inextensível) por uma mola de material condutor, distendida em relação a sua posição de equilíbrio, cuja constante elástica é igual a k = 50 N/m.  


O sentido da corrente elétrica e a distensão da mola, em cada extremidade da haste, em relação a sua posição de equilíbrio, são, respectivamente, da 

A partir das equações de Maxwell, encontre o campo magnético, no vácuo, sabendo que nesse mesmo ambiente existe um campo elétrico (E), no vácuo, com valor correspondente a: , onde E₀ é β são constantes. 

É possível encontrar, em lojas de materiais elétricos, lanternas que funcionam sem o uso de pilhas. Basicamente, são três elementos que compõem esse tipo de lanterna: uma alavanca, um ímã e uma bobina (fios enrolados em forma de espiras). A alavanca é conectada ao ímã, que, ao ser pressionada, o faz girar dentro da bobina. É possível visualizar esta estrutura no interior da lanterna porque seu revestimento é transparente, como pode ser observado na imagem a seguir.



Do ponto de vista da Física, a lanterna acende porque o giro do ímã produz um campo

Em relação às equações de Maxwell para o eletromagnetismo, assinale a opção correta.

Um solenoide ideal de comprimento 2 m é percorrido por uma corrente elétrica de 2 A. Se o campo magnético produzido no centro do solenoide for de 2π mT, é correto afirmar que o solenoide apresentará

Use 4π . 10^-7 Tm/A para a constante de permeabilidade do vácuo.

Em um fio retilíneo metálico muito longo, de espessura 0,5 mm, passa um fluxo contínuo de cargas elétricas. A uma distância radial de 0,5 m do eixo do fio, o módulo do campo magnético criado por ele vale 4 μT.
Qual é o valor do campo magnético, em μT, gerado pelo fio, a uma distância radial de 5,0 m do eixo do fio? 

Dado
Considere o fio no vácuo e despreze efeitos de borda.

A figura mostra três ímãs idênticos, em forma de barra dispostos com uma de suas extremidades equidistantes do centro O de uma semicircunferência. 

Sendo  a intensidade do vetor indução magnética de cada imã, a intensidade do vetor indução magnética no ponto O é

Um dispositivo médico é constituído de um toroide enrolado com N espiras de um fio condutor contínuo, como indicado na figura abaixo. Nesse fio, é aplicada uma corrente contínua de valor I. Se a permeabilidade magnética do núcleo do toroide é μ, então, é correto afirmar que

A figura I precedente mostra duas espiras de raios iguais a r separadas por uma distância d, percorridas por uma mesma corrente i. A figura II mostra o comportamento da intensidade do campo de indução magnética B para cada espira, no eixo das espiras, normalizado com relação ao valor máximo, para uma situação em que a distância d entre as espiras é igual ao raio r. Na figura II, a coordenada x está normalizada por d.

Assinale a opção que mostra corretamente o gráfico do campo resultante B_r desse arranjo de espiras na figura I.

Um fio retilíneo longo está situado sobre o eixo Y conforme mostra a Figura abaixo. Esse fio conduz uma corrente I, no sentido negativo do eixo (– OY).

Além do campo magnético produzido pelo fio, existe um campo magnético uniforme no espaço dado por .

A expressão do campo magnético total no ponto a, situado a uma distância L da origem é: