Questões de Concurso Sobre magnetismo em física

Considere um transformador monofásico com valores nominais: 100 kVA, 60 Hz, 13.800/220 V. Quando submetido ao ensaio de curto-circuito realizado no enrolamento de tensão superior foi obtida, para a corrente nominal desse enrolamento, uma potência aferida de 4,0 kW. No ensaio de circuito aberto realizado no enrolamento de tensão inferior foi obtida, para tensão nominal desse enrolamento, uma potência aferida de 1,0 kW. Quando este transformador estiver operando com tensões e frequência nominais e suprindo uma carga com fator de potência 0,6 indutivo, terá rendimento máximo igual a

Dois condutores, 1 e 2, conduzem correntes elétricas I₁ e I₂ conforme a figura [I₁ saindo perpendicular ao plano da página e I₂ entrando perpendicular ao plano da página]. As setas indicam a intensidade e o sentido do campo magnético à direita, à esquerda e entre os condutores. A figura que melhor representa essa configuração é

Uma espira ABCD está totalmente imersa em um campo magnético B, uniforme, de intensidade 0,50 T e direção perpendicular ao plano da espira, como mostra a figura. O lado AB, de comprimento 20 cm, é móvel e se desloca com velocidade constante de 10 m/s, e R é um resistor de resistência R = 0,50 Ω. Nessas condições, devido ao movimento do lado AB da espira,

Uma bobina é obtida, enrolando-se um fio na forma helicoidal, como ilustrado na figura. A configuração correta do campo magnético, no interior da bobina, se ela é percorrida por uma corrente elétrica contínua, no sentido indicado, é

O fio condutor, representado na figura a seguir, é perpendicular ao plano desta folha e é percorrido por uma corrente de intensidade i = 2,0 A, cujo sentido está indicado na figura. Uma partícula de carga 1,0 µC é lançada no mesmo sentido da corrente i e passa pela posição P, distante 4,0 cm do fio condutor, com uma velocidade de 2,0 x 10² m/s.

Marque a opção em que estão indicados a intensidade da força magnética que age sobre a partícula no ponto P, devida ao campo magnético gerado pelo fio, e sua respectiva direção e sentido naquele ponto. (Considere o meio como vácuo e µ₀ = 4π.10^-7 T·m/A).

Uma argola metálica de raio R é abandonada sobre um recipiente cilíndrico de raio ligeiramente maior, de modo que, em toda sua queda vertical, a argola permanece com sua face paralela ao plano horizontal. A figura ilustra a situação inicial com duas regiões definidas e suas linhas de indução do campo magnético: a região entre A e B é externa ao cilindro e a região entre B e C possui campo magnético uniforme.

Desprezando os atritos e considerando que a aceleração da gravidade local tem módulo g, é correto afirmar que a aceleração da argola

As equações de Maxwell do eletromagnetismo formam, para uma região onde não existam cargas ou correntes elétricas, um conjunto de equações diferenciais parciais de primeira ordem, que representam a mescla do campo elétrico E e do campo magnético B. É possível desacoplá-las (separando-se o campo elétrico E do campo magnético B). Desta forma, teremos duas equações diferenciais de segunda ordem, uma para o campo elétrico e outra para o campo magnético. Além disso, é percebido que tanto o campo elétrico E quanto o campo magnético B satisfazem uma equação de onda de representação tridimensional (em coordenadas cartesianas).

Para se obter essa equação de onda, deve-se utilizar a lei de

Uma partícula de massa m e carga q é lançada com velocidade de módulo V através de um orifício em P₁, em uma região onde há um campo magnético uniforme de módulo B. O vetor velocidade é perpendicular ao vetor campo magnético que é perpendicular ao plano do papel. A partícula colide com um anteparo no ponto P₂. A distância entre os pontos P₁ e P₂ é D.

A figura a seguir descreve a situação:

O intervalo de tempo entre a entrada no campo pelo ponto P₁ e a colisão da partícula no ponto P₂ é

Um fio percorrido por corrente elétrica é colocado em uma região de campo magnético externo uniforme, conforme representado na figura a seguir.

A intensidade do campo magnético foi aumentada de modo que esse pedaço de fio permanecesse em equilíbrio diante desse campo magnético e do campo gravitacional da Terra.

Nessas condições, a alternativa que melhor representa a direção e o sentido da corrente elétrica convencional no fio e o do campo magnético uniforme, respectivamente, é:

Dois discos de ímãs são encaixados em um suporte de madeira de modo que mantêm uma certa distância entre eles, como esquematizado na figura a seguir.

Ao se girar o ímã superior, ele permanece à mesma distância do ímã inferior.

Considerando N como polo norte magnético e S como polo sul magnético, pode-se afirmar que a orientação dos ímãs (vistos de lado) pode ser corretamente representada por:

Uma espira metálica penetra em uma região em que o campo magnético diminui de intensidade com o tempo e que tem direção e sentidos fixos saindo do plano da página, como indicado na figura a seguir.

Considere uma espira se movendo da posição A até a posição C, de modo que em A, a espira está entrando na região de campo magnético; em B, a espira se move dentro da região de campo magnético e, em C, a espira está saindo da região de campo magnético.

Nessas condições, é correto afirmar que:

Considere uma bobina chata, formada por 500 espiras circulares idênticas, e de raio igual a 10 cm. Inicialmente, ela encontra-se perpendicular às linhas de indução de um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,40 T, como representado na figura 1. Em um intervalo igual a 2,0 s, a bobina é levada para a posição mostrada na figura 2.
A força eletromotriz média induzida, em V, no intervalo de tempo considerado, é

A existência do campo magnético da Terra (CMT) é conhecida desde Gilbert, que em 1600 propôs, em seu livro De Magnete, que a Terra fosse considerada equivalente a um imã permanente. Contudo, o CMT vem sendo utilizado para orientação desde o tempo dos chineses e também foi utilizado na época dos descobrimentos.

Internet: <http://idl.ul.pt> (com adaptações).

A respeito dos fenômenos relacionados com o eletromagnetismo e com o campo magnético terrestre, assinale a alternativa correta.

Em um campo magnético de intensidade 10³T, uma partícula com carga 0,0003C é lançada com velocidade 2000m/s, em uma direção que forma um ângulo de 30° com a direção do campo magnético, conforme indica a figura:

Qual a intensidade da força magnética que age sobre a partícula?

Considere uma onda eletromagnética plana e monocromática se propagando no vácuo. Em um dado instante e em um dado ponto P do espaço, o campo elétrico dessa onda tem a direção do eixo Oz e aponta no sentido positivo desse eixo, enquanto o campo magnético dessa onda, nesse mesmo instante e nesse mesmo ponto, tem a direção do eixo Ox e aponta no sentido positivo desse eixo. Essa onda está se propagando na direção do eixo

Considere um fio formado por dois trechos retilíneos horizontais semi-infinitos que estão conectados por um fio em forma de um semicírculo de raio R e centro C, como ilustra a figura. Por hipótese, os trechos retilíneos, juntamente com o trecho semicircular pertencem a um mesmo plano. Por esse fio flui uma corrente estacionária i da direta para a esquerda.
O módulo do campo magnético criado pela corrente i e que passa pelo fio, é

O campo elétrico de uma onda plana e monocromática que se propaga no vácuo em um ponto genérico e em um instante genérico t é dado por = E_x + E_y onde E_x = A cos(kx – ωt) e E_y = 2A cos(kx – ωt), onde k é uma constante positiva e ω = kc, sendo c o módulo da velocidade da luz no vácuo. Podemos afirmar que essa onda

Considere um fio neutro, retilíneo, infinitamente longo e na vertical, por onde flui uma corrente estacionária i no sentido de baixo para cima. Em um dado instante, uma partícula de carga positiva q encontra-se a uma certa distância, à direita do fio. Nesse instante, a velocidade da partícula é paralela ao fio e aponta no sentido da corrente, isto é, sua velocidade é vertical e para cima, como indica a figura.
A força eletromagnética que atua nessa partícula, no instante considerado, é

A figura a seguir ilustra uma espira circular de centro em C por onde flui uma corrente estacionária i. Na figura também estão indicados o eixo perpendicular ao plano da espira que passa pelo seu centro, eixo Z e dois pontos desse eixo, P e Q, equidistantes do centro C da espira, assim como o sentido da corrente i.

Sobre os respectivos campos magnéticos criados por essa espira de corrente nos pontos P e Q, assinale a afirmativa correta.

A figura a seguir mostra uma região delimitada em cujo interior há um campo magnético uniforme perpendicular ao plano da figura e apontando para dentro.

Uma partícula de massa m carregada com uma carga elétrica q penetra nessa região com uma velocidade perpendicular ao campo magnético. Ela descreve uma trajetória semicircular e vai se chocar com a parede que delimita a região a uma distância d do ponto de entrada.

A esse respeito, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) A energia cinética da partícula se mantém constante enquanto ela descreve sua trajetória semicircular.

( ) A distância d é igual a .

( ) O módulo da variação do momento linear da partícula entre o instante em que penetra na região e o instante em que se choca com a parede que a delimita é nulo.

As afirmativas são, respectivamente,