Questões de Concurso Sobre campo e força magnética em física

As medidas baseadas na luz e outras formas de radiação eletromagnética (REM) são amplamente empregadas em química analítica. As interações da radiação com a matéria são estudo da ciência da espectroscopia. Em relação às propriedades da radiação eletromagnética é incorreto afirmar que:

Na figura a seguir, um trecho AB de um condutor elétrico retilíneo está apoiado sobre uma região horizontal, na presença de um campo magnético uniforme de módulo B = 3,0 T, direção vertical e sentido indicado pelo símbolo x. Considere que o condutor retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica i = 2,0 A, de sentido indicado na figura, formada por portadores de carga positiva. Considere também que a região fora do retângulo tracejado não possui campo magnético. Calcule o módulo da força magnética resultante sobre o condutor retilíneo e identifique em que direção e sentido o condutor se deslocaria, caso o atrito fosse desprezado.

Um professor de física propõe aos alunos uma atividade na qual um ímã aproxima-se de uma espira retangular, como indicado na figura a seguir
Alguns alunos fazem algumas observações sobre o experimento:
Ana: A espira está repelindo o ímã e nela é gerada uma corrente elétrica induzida no sentido DCBA.
Danilo: A corrente induzida na espira ocorre no sentido ABCD e não há variação do fluxo magnético dentro da espira.
Mateus: Após o ímã passar em linha reta pela espira, a corrente induzida ocorrerá no sentido ABCD.
Sobre as observações feitas

Em uma sala, isolada da influência de quaisquer interferências elétricas e magnéticas, é colocada uma mesa com um pequeno orifício bem no centro do tampo. É então instalado verticalmente um fio condutor retilíneo, ligando um ponto no piso a um ponto no teto, passando pelo orifício da mesa. Ele é, em seguida, percorrido por uma corrente elétrica de valor constante. Considere a mesa completamente perpendicular ao fio. Marca-se na mesa um ponto P a certa distância do condutor. Finalmente desenha-se uma circunferência C sobre a mesa, cujo centro esteja no fio e o perímetro passe pelo ponto P.

O campo magnético neste ponto P, devido à corrente elétrica no condutor, é:

Leia as afirmativas a seguir:

I. Segundo a lei de Lenz, qualquer corrente induzida tem um sentido tal que o campo magnético que ela gera se opõe à variação do fluxo magnético que a produziu.

II. A consciência, a intencionalidade e a participação são elementos dispensáveis ao planejamento participativo. Nele, os grupos de educadores buscam desenvolver alternativas de educação e planos. Ocorre uma centralização do saber e a valorização da construção, da participação, do diálogo, do poder coletivo, da consciência crítica e da reflexão sobre como fazer mudanças.

Marque a alternativa CORRETA:

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,

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.