Questões de Concurso Sobre campo e força magnética em física

A figura a seguir mostra (esquematicamente) como funciona o “espectrômetro de Dempster”.

Em uma região limitada há um campo magnético uniforme , perpendicular ao plano da figura, apontando para dentro. Quando partículas carregadas penetram nessa região perpendicularmente ao campo magnético , sua trajetória no interior do espectrômetro é um semicírculo.

Por meio de um dispositivo apropriado, fazem-se partículas carregadas penetrarem no espectrômetro com a mesma energia cinética.

A tabela a seguir apresenta as características de três partículas, sendo e o módulo da carga do elétron.

           Partícula        Massa        Carga elétrica

  Próton              m                   +e 

 Dêutron            2m                  +e

    α (alfa)             4m                 +2e 

Sejam R_pr, R_d e R_α os raios dos semicírculos percorridos no interior do espectrômetro, respectivamente, pelo próton, pelo dêutron e pela partícula α.

Esses raios são tais que

Diariamente a Terra é bombardeada por uma série de partículas eletricamente carregadas oriundas principalmente das reações nucleares ocorridas no Sol. A chegada dessas partículas à superfície da Terra, algumas com alta energia, provocaria sérios danos aos seres vivos. Somos protegidos de muitas dessas partículas pela atmosfera e pelo campo magnético terrestre.

Na figura a seguir, as linhas indicam, aproximadamente, a direção e o sentido do campo magnético em torno da Terra. Nela estão mostradas as trajetórias de duas partículas carregadas M e N que se aproximam da Terra e, representadas por segmentos orientados, suas velocidades .

Sobre a figura, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) A partícula M será defletida pelo campo magnético da Terra.

( ) A partícula N não será defletida pelo campo magnético da Terra.

( ) Sejam ou não defletidas, a interação dessas e de outras partículas carregadas com o campo magnético terrestre não lhes altera a energia cinética.

As afirmativas são, respectivamente,

A ressonância magnética é um método moderno de diagnóstico que fornece imagens em duas ou três dimensões de diferentes planos do órgão inspecionado, que utiliza um forte campo magnético e ondas para a obtenção dessas imagens.

A possibilidade de realizar exames de ressonância magnética, inclusive em gestantes, deve-se ao fato de, além de não serem invasivos, as ondas por eles emitidas terem frequências próximas às das ondas

Considerando-se o texto 14A1AAA, a potência P da força magnética é igual a

Assinale a opção que apresenta a força magnética que atua sobre o elétron e mencionado no texto 14A1AAA.

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.

Uma amostra de uma substância radioativa foi colocada numa caixa de chumbo. A partir de uma pequena abertura, existente na caixa de chumbo, a radiação proveniente da amostra radioativa foi analisada. Observou-se que, quando um feixe da radiação atravessava perpendicularmente um campo magnético, o feixe se dividia em dois feixes desviados em relação à trajetória sem campo magnético.
Com base nesta experiência, pode-se dizer que a radiação proveniente da amostra radioativa era constituída de

No interior de um cilindro de diâmetro 2α existe uma cavidade cilíndrica de diâmetro α, conforme a seção transversal mostrada na figura a seguir. Considere que o cilindro e a cavidade têm comprimento infinito e que uma densidade de corrente uniforme flui através do comprimento do cilindro. Se a magnitude do campo magnético no ponto P é dada por é a permeabilidade magnética do vácuo, o valor de N é

Uma partícula de massa m e carga q, em movimento com velocidade V, entra em uma região II seguindo uma trajetória normal à borda, como mostrado na figura a seguir.

A região II tem um campo magnético uniforme B, indicado na figura, perpendicular ao plano do papel. O comprimento da região II é L.
Verifica-se que

Um cilindro condutor oco e infinitamente longo com raio interno R/2 e raio externo R tem uma densidade de corrente uniforme ao longo de seu comprimento. A magnitude do campo magnético, ||, como função da distância radial do eixo do cilindro é melhor representada por

Considere um circuito feito com uma bobina didática de alguns centímetros de raio e altura com milhares de voltas de fio de cobre ligada em série a uma lâmpada de 40W na tomada doméstica (AC) de 127V/60Hz. Considere as afirmações abaixo. I. A lâmpada acende mais forte se ela é ligada sem a bobina. II. O número de voltas de fio na bobina é indiferente à intensidade do campo magnético gerado. III. Ao aproximar um imã da bobina se poderá sentir a oscilação elétrica de 60Hz. IV. O uso de duas lâmpadas faria com que a corrente alternada ficasse menos intensa.
Estão corretas as afirmativas:

Uma espira quadrada de 20cm de lado é posta para girar com velocidade angular constante em torno de seu eixo (conforme diagrama, em torno do eixo z). Na região há apenas o campo magnético da Terra, uniforme e de intensidade 20 μT (microtesla, μ = 10^-6) na direção x do sistema de eixos. Assim, área exposta ao campo magnético evolui segundo A = 0,04 sin(ωt) [m² ]. Assinale a alternativa que apresenta qual deve ser a frequência angular da rotação do aro para que a tensão de pico na espira seja 1V:

Corrente elétrica produz campo magnético. Esta é uma das leis do eletromagnetismo conhecidas como Lei de Ampère. Para fos longos o campo magnético tem linhas de campo circulares, concêntricas ao fo e alicates que medem o campo magnético podem ser utilizados para medir a corrente em fos. Considere um alicate com raio com cerca de 4 cm posicionado sobre uma linha de campo magnético gerada por um fo que é percorrido por corrente de 1 A. A constante magnética do ar é semelhante à do vácuo, 4π x 10^-7 H/m. A intensidade do campo magnético que será medida pelo dispositivo será de:

Um pêndulo simples ideal, com fio isolante de massa desprezível, carregado com carga positiva realiza seu movimento sem forças resistivas numa região onde há um campo magnético uniforme conforme o diagrama abaixo. Desconsidere ainda as perdas por irradiação.
Considere as afirmações abaixo. I. A tensão no fio oscilará em torno do valor de repouso, nos pontos de retorno, dada pela componente da força peso na direção do fio. II. A força magnética é ortogonal à trajetória do corpo. III. O período do pêndulo não será afetado pela presença do campo magnético.
IV. A força magnética estará na direção vertical.
Estão corretas as afirmativas:

Uma espira triangular, em forma de um triângulo retângulo de lados 50, 120 e 130 cm, é percorrida por uma corrente de 4 A, conforme mostrado na figura a seguir. Essa espira é submetida a um campo magnético uniforme de módulo 75 x 10^–3 T paralelo à corrente, no lado que mede 130 cm. A força resultante, em newtons, sobre a espira é:

Em relação aos postulados de Bohr sobre a natureza dos átomos, assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F as falsas. ( ) A energia da radiação eletromagnética irradiada, quando um elétron salta entre um estado estacionário de número quântico orbital n_i para um outro estado estacionário caracterizado pelo número quântico orbital n_f , é proporcional a (1/n_f – 1/n_i )2 , n_i > n_f . ( ) Os elétrons em um átomo se movem em órbitas circulares ao redor do núcleo sob a influência da atração coulombiana sem irradiar. Essas órbitas estáveis são denominadas estados estacionários, e seu momento angular (L) é múltiplo inteiro h/2π (h = constante de Planck). Assinale a sequência CORRETA.

Considere uma onda eletromagnética se propagando em um meio material, sendo v = c/n a sua velocidade de fase e a sua velocidade de grupo no meio. A velocidade de grupo pode ser escrita, em função do índice de refração do meio, da seguinte forma:

Uma barra metálica gira com velocidade angular constante ω sobre um de seus extremos que permanece fixo. A barra está no campo magnético da Terra. A rotação ocorre em uma região onde a componente do campo magnético da Terra é perpendicular ao plano de rotação da barra e seu módulo é de 5x10^-5 T. Se a barra possui 1,0 m de comprimento e sua velocidade angular é de 4π rad/s, é correto afirmar que a diferença de potencial entre os extremos da barra é aproximadamente:

O campo magnético em uma região vazia do espaço, longe de cargas e correntes, é dado por .

Sabendo que a componente do campo elétrico E_z é nula, podemos dizer que a componente do campo elétrico E_x é