Questões de Concurso
Sobre campo e força magnética em física
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Um pedaço de fio rígido, feito de material condutor, é formado por duas partes retas, de comprimento L cada, e uma parte arqueada em 90°, e de raio R, conforme mostrado na figura seguinte. O fio está preso por mancais nos pontos a e b de tal forma que ele pode girar em torno do eixo representado pelo segmento de reta . O fio é percorrido por uma corrente de intensidade I, com sentindo indicado na figura. Sobre toda a extensão do pedaço de fio, entre os pontos a e b , existe um campo magnético indicado pelo vetor que forma um ângulo de 90° com o segmento de reta . Marque a alternativa que indica o módulo e a orientação da força magnética exercida sobre o pedaço de fio. (Dados:
O modelo padrão leva em conta a interação entre partículas elementares, quarks e léptons, e seus mediadores. Com base nessas interações, seus mediadores e as teorias quânticas que as descrevem, pode-se afirmar que as letras A, B e C do quadro abaixo correspondem, respectivamente, a
Um professor de Física leva para a sala de aula uma bússola, um pedaço de fio de cobre esmaltado, pilhas, porta-pilha, uma chave interruptora e um estilete.
Como ele está desenvolvendo o estudo de Eletromagnetismo pretende, com os instrumentos acima mencionados, mostrar o experimento de
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:
Uma partícula com carga q e com velocidade igual a entra em uma região com campos elétrico e magnético uniformes. O campo magnético é dado por .
Desprezando-se a massa da partícula, qual deve ser o campo elétrico na região para que a partícula se desloque em movimento retilíneo uniforme?
A figura precedente ilustra graficamente o comportamento
do ângulo de fase Φ em função da frequência de ressonância
ω = 2πf, para um circuito RLC, em que . Nessa
figura, alguns valores de Φ em função de ω estão representados.
Com base nesse gráfico e nessas informações, julgue o item que se segue.
A razão entre as amplitudes máximas da componente
elétrica e da magnética de uma onda eletromagnética
é igual à velocidade da luz.
A figura precedente é constituída de um solenoide
considerado ideal, de indutância L e n espiras por unidade de
comprimento, conectado em série a um resistor R e a um capacitor
carregado, de capacitância C. A carga no capacitor é q = Cε,
em que ε é a voltagem máxima utilizada para carregar o circuito.
Em t = 0, a chave é ligada.
Com base nessas informações, julgue o item subsecutivo.
O campo no interior do solenoide, em função da corrente i,
é dado por B = μ0 n i, em que μ0 é a permeabilidade
magnética do meio.
A figura precedente ilustra um experimento que
permite medir a força magnética utilizando-se uma balança
conhecida como balança de Roberval. O circuito mostrado
nessa figura é constituído de uma fonte contínua de voltagem
ε = 10 V, um resistor de R = 10 Ω, ligados em série a uma
espira retangular com resistência nula. Na base da espira de
largura L = 5 cm, está delineada uma região na qual atua
um campo magnético de módulo B, com direção perpendicular
à folha do papel. Quando a chave é ligada, uma corrente percorre
a espira, e o efeito impulsiona a posição da massa localizada
no braço esquerdo da balança a se deslocar para cima, no sentido
vertical. Para retornar à situação original, é necessário adicionar
uma pequena massa de 1 mg na balança.
Com base nessas informações, julgue os itens seguintes, considerando o valor da gravidade igual a 10 m/s2 e a carga do elétron igual a 1,6 × 10-19 C.
O campo magnético é igual a 3/2 T.
A figura precedente ilustra um experimento que
permite medir a força magnética utilizando-se uma balança
conhecida como balança de Roberval. O circuito mostrado
nessa figura é constituído de uma fonte contínua de voltagem
ε = 10 V, um resistor de R = 10 Ω, ligados em série a uma
espira retangular com resistência nula. Na base da espira de
largura L = 5 cm, está delineada uma região na qual atua
um campo magnético de módulo B, com direção perpendicular
à folha do papel. Quando a chave é ligada, uma corrente percorre
a espira, e o efeito impulsiona a posição da massa localizada
no braço esquerdo da balança a se deslocar para cima, no sentido
vertical. Para retornar à situação original, é necessário adicionar
uma pequena massa de 1 mg na balança.
Com base nessas informações, julgue os itens seguintes, considerando o valor da gravidade igual a 10 m/s2 e a carga do elétron igual a 1,6 × 10-19 C.
O sentido em que a corrente percorre a espira é o horário.
A figura precedente ilustra um experimento que
permite medir a força magnética utilizando-se uma balança
conhecida como balança de Roberval. O circuito mostrado
nessa figura é constituído de uma fonte contínua de voltagem
ε = 10 V, um resistor de R = 10 Ω, ligados em série a uma
espira retangular com resistência nula. Na base da espira de
largura L = 5 cm, está delineada uma região na qual atua
um campo magnético de módulo B, com direção perpendicular
à folha do papel. Quando a chave é ligada, uma corrente percorre
a espira, e o efeito impulsiona a posição da massa localizada
no braço esquerdo da balança a se deslocar para cima, no sentido
vertical. Para retornar à situação original, é necessário adicionar
uma pequena massa de 1 mg na balança.
Com base nessas informações, julgue os itens seguintes, considerando o valor da gravidade igual a 10 m/s2 e a carga do elétron igual a 1,6 × 10-19 C.
Caso o circuito seja percorrido por uma corrente de 1 A,
o número de elétrons que passam, em 1 segundo,
por determinada região da espira é menor que 1019.
A figura precedente ilustra um experimento que
permite medir a força magnética utilizando-se uma balança
conhecida como balança de Roberval. O circuito mostrado
nessa figura é constituído de uma fonte contínua de voltagem
ε = 10 V, um resistor de R = 10 Ω, ligados em série a uma
espira retangular com resistência nula. Na base da espira de
largura L = 5 cm, está delineada uma região na qual atua
um campo magnético de módulo B, com direção perpendicular
à folha do papel. Quando a chave é ligada, uma corrente percorre
a espira, e o efeito impulsiona a posição da massa localizada
no braço esquerdo da balança a se deslocar para cima, no sentido
vertical. Para retornar à situação original, é necessário adicionar
uma pequena massa de 1 mg na balança.
Com base nessas informações, julgue os itens seguintes, considerando o valor da gravidade igual a 10 m/s2 e a carga do elétron igual a 1,6 × 10-19 C.
A corrente que percorre o circuito é de 1,5 amperes.
Um material paramagnético com susceptibilidade magnética de χm = 0,48 é colocado em uma região do espaço contendo um campo magnético externo.
Qual é a permeabilidade magnética desse material?
Dado
μ0
= 1,26 x 10-6 N/A2
Uma espira circular de raio 1,00 cm é colocada no interior de um solenoide de raio 4,00 cm e 10,0 voltas por cm, de maneira que a normal do plano formado pela espira é paralela ao eixo principal do solenoide. O solenoide está ligado a um gerador e por ele passa uma corrente elétrica alternada dada por I(t) = I0 cos(ωt), onde I0 vale 3,00 mA e ω = 120π rad/s.
O módulo do valor máximo da força eletromotriz induzida na espira circular, em volts, é
Dado
π = 3,14
μ0 = 4π×10-7 N/A2
De acordo com as leis do eletromagnetismo, a força entre os condutores é
Uma partícula com carga q = 1.6 × 10-19 C e com massa m = 3.2 × 10-27 Kg, inicialmente em repouso, foi acelerada por um campo elétrico, devido a uma diferença de potencial V = 104 V. Em seguida, a carga penetrou em uma região que apresenta campo magnético uniforme com intensidade B = 10-1 T, perpendicular à velocidade da carga.
Uma partícula com carga q = 1.6 × 10-19 C e com massa m = 3.2 × 10-27 Kg, inicialmente em repouso, foi acelerada por um campo elétrico, devido a uma diferença de potencial V = 104 V. Em seguida, a carga penetrou em uma região que apresenta campo magnético uniforme com intensidade B = 10-1 T, perpendicular à velocidade da carga.
Dois fios estão dispostos a uma certa distância e equidistante a eles está um detector de campo magnético, na linha horizontal que os liga.
Nota-se que, quando o fio 1 e o fio 2 são percorridos por uma corrente elétrica vertical para cima, o detector acusa um campo magnético resultante entrando no plano da mesa (desconsidere influências de outros campos magnéticos).
Desse experimento, são feitas as seguintes afirmativas:
I. A intensidade da corrente que atravessa o fio 1 é maior que a do fio 2.
II. Para que o detector não acuse campo magnético naquele ponto, é preciso inverter o sentido de uma das corrente elétricas.
III. Se o detector for movido para a direita, ainda entre os fios, poderá se obter um ponto cujo campo magnético seja nulo.
Estão corretas as afirmativas: