Questões de Concurso Sobre magnetismo em física

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

Tales de Mileto, na Grécia antiga, na cidade de Magnésia, fez os primeiros estudos e descobertas sobre o magnetismo. Percebeu que havia atração e repulsão entre algumas pedras e ao ferro, observando os dipolos magnéticos. Na natureza, um fenômeno pode ser evidenciado através de 

Com relação aos principais parâmetros do feixe de elétrons de um microscópio de varredura eletrônica (MEV), assinale a alternativa correta que aponta esses parâmetros.

Uma máquina de lavar roupa, monofásica, possui uma potência nominal de 18,0 kW e uma resistência elétrica de 2.000 Ω. Qual é a corrente que passa pelo condutor?

Quanto ao efeito fotoelétrico, assinale a alternativa correta.

Os circuitos formados por resistores, capacitores e indutores, representados, respectivamente, por R, L e C, quando amortecidos, estão submetidos à força eletromotriz, 𝜀, e são exemplos de circuitos com movimento harmônico. O circuito RL em série amortecido é descrito pela equação a seguir.

𝜀

Na figura seguinte, 𝑅 = 15 𝛺, 𝐿 = 50,0 mH, a força eletromotriz da fonte ideal é 𝜀 = 10 𝑉 e o fusível ideal, com resistência igual a zero. Quando a corrente atinge o valor 4,0 𝐴, o fusível “queima” e passa a apresentar resistência infinita. A chave 𝐼 é fechada no instante 𝑡 = 0.

Com base no exposto, assinale a alternativa correspondente ao instante em que o fusível “queima”.

O fluxo magnético hipotético através de cinco faces de um cubo é conhecido a partir da equação, 𝝓𝑩 = ± 𝑊𝑏, em que 1 ≤ 𝑵 ≤ 5 representa o número da face, ordenada de 1 a 5. O fluxo é positivo (para fora) se 𝑵 é par e negativo (para dentro) se 𝑵 é ímpar. Qual é o fluxo através da sexta face do dado?

As quatro equações de Maxwell resumem as bases para a teoria clássica do eletromagnetismo. Essas equações são estruturadas por quatro leis: lei de Gauss para a eletricidade (que inclui a lei de Coulomb); lei de Gauss para o magnetismo; lei de Ampère-Maxwell; e lei de Faraday-Lenz, que ainda são complementadas pela lei de força de Lorentz.

Disponível em: <https://www.ufsm.br/cursos/graduacao/santa-maria/fisica/2020/02/21/leis-do-eletromagnetismo/>. Acesso em: 17 ago. 2022, com adaptações.

Em relação aos fundamentos da teoria clássica do eletromagnetismo, assinale a alternativa correta.

Quatro fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos, F1, F2, F3 e F4, são dispostos no espaço de modo que as suas seções transversais estão nos vértices de um quadrado de lado L, conforme representado no desenho abaixo. Os fios F1, F2, F3 e F4 são percorridos, respectivamente, pelas correntes i, i, 5i e 2i, com as direções e sentidos indicados no desenho. Considerando que a permeabilidade magnética do meio é μ, podemos afirmar que o módulo do campo magnético resultante no centro do quadrado é:

Convenção: corrente perpendicular ao plano do papel e saindo dele

corrente perpendicular ao plano do papel e entrando nele

Desenho Ilustrativo Fora de Escala

Uma espira de cobre está totalmente imersa em um campo magnético variável. O gráfico ao lado representa o fluxo magnético Φ na espira ao longo do tempo t. Podemos então afirmar que o gráfico que representa a força eletromotriz induzida E, na espira, ao longo do tempo t, é representado por:

Desenhos Ilustrativos – Fora de Escala

Durante uma aula sobre propriedades magnéticas, um professor misturou, propositalmente, dois ímãs em formato de barra com várias barras comuns de ferro, e pediu para que seus alunos o ajudassem a identificar quais barras eram os ímãs e separá-las novamente. Sabendo que todas as barras são visualmente idênticas, qual alternativa apresenta a melhor opção para encontrar os dois ímãs entre as barras de ferro?

Uma onda eletromagnética de comprimento de onda efrequência bem definidos atinge uma placa metálica, cujafunção trabalho vale ø, submersa em um campo magnético devetor perpendicular ao vetor normal da placa metálica. Umelétron é ejetado de forma paralela ao vetor normal da placametálica atingindo um outro ponto pertencem a mesma placaa uma distância igual a 2r. Calcule a intensidade do campomagnético ao qual a placa está submersa. 

Três discos polarizadores possuem seus centros colinearesigualmente espaçados. O primeiro disco, localizado em umaextremidade, possui seu eixo de transmissão perpendicular aoterceiro, localizado na outra extremidade. O disco do meio girasobre seu eixo com velocidade angular ω. Se uma ondaeletromagnética entra por um dos discos das extremidadescalcule a intensidade do feixe que emerge do disco da outraextremidade. 

A figura a seguir apresenta algumas curvas de reflectância de elementos do cotidiano.
 
 Fonte: Tedesco (2013).
Nessa figura, 

A figura abaixo representa as linhas de força de um campo elétrico uniforme . A diferença de potencial entre o ponto A e B é 60 V. Uma carga elétrica puntiforme, de intensidade 2 μC, colocada no ponto A, passa pelo ponto B após algum tempo. 

O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar essa carga entre os pontos A e B é  

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. 

Considere um aro circular de área A , imerso em um campo magnético uniforme, formando um ângulo θ em relação ao vetor normal como mostra a figura a seguir.

Sabendo que o campo magnético varia com o tempo conforme a função B(t) = B₀ sen(ωt), podemos AFIRMAR que a força eletromotriz induzida no aro (considerando o aro imóvel) corresponde a:

Considerando-se que um condutor retilíneo infinito seja percorrido por uma corrente elétrica de 3 A e sabendo-se que a permeabilidade magnética do ar, onde se encontra o condutor, é de 4π × 10⁻⁷ T ∙ m ∙ A⁻¹, é correto concluir que o valor do módulo do campo magnético em um ponto situado a uma distância de 5 cm do condutor é

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

A bússola é uma pequena agulha magnética que se alinha na direção e sentido do vetor campo magnético resultante estabelecido no ponto em que ela se encontra. Pretende-se colocar uma bússola, no ponto A, entre dois ímãs, como se observa na figura 1, e outra no ponto B, ao lado da base do prego do eletroímã, figura 2.



Figura 1: Disponível em: http://www.drb-m.org/av1/4- nocoeseletromag.pdf. (Adapatado).
Figura 2: Disponível em: http://www.fisica.seed.pr.gov.br/ modules/galeria/detalhe.php?foto=1162&evento=2. (Adaptado). Acesso em: 10 jun. 2022.

Desprezando-se o campo magnético da Terra, qual será a orientação de cada bússola?