Questões de Vestibular de Física - Campo e Força Magnética

A ressonância magnética é um equipamento utilizado na medicina para fazer imagem não invasiva. A obtenção da imagem é a partir do hidrogênio que se encontra amplamente distribuído nos tecidos biológicos e por suas características em responder a campos magnéticos externos como se fosse um pequeno ímã. Esse campo magnético é produzido por um tubo que, no seu interior, possui um enrolamento de fios, colocado em um dispositivo isolado, formando um solenoide em cujo centro o paciente é colocado.
Para um exame do tórax, o campo magnético necessário é 1,5 T produzido por uma corrente elétrica de 20 A. Qual é o número de espira, por centímetro, nesse tubo para a realização desse exame? Considere µ = 1,25.10 ^-6 T.m/A

A ficção inspira uma questão de Física. Leia a situação que o protagonista vivencia em Canaã.

"[...] Milkau, alemão, recém-chegado, a uma colônia de imigrantes europeus, no Espírito Santo, aluga um cavalo para ir do Queimado à cidade de Porto do Cachoeiro.

Milkau deseja arrematar um lote de terra. Schultz apresenta-lhe o agrimensor, Sr. Felicíssimo, que está para ir ao Rio Doce fazer medições de terra. Milkau, desejando aí se estabelecer, decide se juntar ao agrimensor e convida Lentz para acompanhá-lo[...]"

ARANHA, Graça (1868-1931). Canaã. 3 ed. São Paulo: Martins Claret, 2013.

Agora, analise a situação sob a ótica da Física. Imagine que, após algumas horas de viagem, o agrimensor percebe estar perdido e tenta usar uma bússola magnética a 6 m abaixo de uma linha de transmissão, que conduz uma corrente constante de 180 A. Os imigrantes, entretanto, chamam a atenção para a influência que a linha de transmissão terá sobre a leitura da bússola.

Considere a permeabilidade magnética do meio 4π.10^-7 T.m/A e as informações do texto para responder à questão.

O campo magnético produzido pela linha de transmissão na posição da bússola é de

Um experimento simples sobre eletromagnetismo consiste em lançar, da origem do plano XY, n vezes, uma carga Q positiva, de massa m, com velocidade inicial de módulo igual a V em uma região onde existe um campo magnético uniforme de módulo igual a B. A cada lançamento, a velocidade aumenta de um valor igual a V até que o último lançamento ocorra com velocidade nV. Em todos os lançamentos, a carga descreve uma trajetória circular. Para o primeiro lançamento, a trajetória tem raio R. O valor da soma dos raios das trajetórias circulares em termos de R para os n lançamentos é

Sobre as linhas de campo magnético, é correto afirmar que

Considere o campo elétrico gerado entre as placas de um capacitor de placas paralelas formado por dois discos planos. No que diz respeito ao campo elétrico entre os discos, próximo aos seus centros geométricos, é correto afirmar que

Uma partícula de massa m e carga q move-se com velocidade de módulo v através do espaço. Quando sujeita a um campo magnético B transverso a v, essa partícula passa a descrever uma trajetória circular de raio R. Nessas condições, o trabalho realizado pela força magnética sobre a partícula após uma volta completa será

Em uma região do espaço, há um campo elétrico e um campo magnético uniformes que apontam para a mesma direção e mesmo sentido. Um elétron é projetado nessa região com uma velocidade que aponta para a mesma direção e sentido dos referidos campos. Ao entrar na região dos campos, o elétron descreve um movimento

Um fio retilíneo é atravessado por uma corrente constante. Considerando a ocorrência em que um próton é lançado paralelamente ao fio e no mesmo sentido da corrente, no que diz respeito a sua trajetória, é correto dizer que esse próton

Uma partícula de carga Q e velocidade de módulo v ingressa numa região de campo magnético uniforme de módulo B e direção perpendicular à da sua velocidade. A partícula passa, então, a realizar um movimento circular uniforme de raio R. Nesse caso, a sua energia cinética é dada por:

Observe a figura abaixo que representa um anel condutor que cai verticalmente na direção de um fio fixo que conduz uma corrente elétrica i.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Considerando que o plano do anel e o fio são coplanares, conforme representa a figura, a corrente elétrica induzida no anel terá sentido ........ e a força magnética resultante sobre ela ........ .

No esquema da figura abaixo, o fio F, horizontalmente suspenso e fixo nos pontos de suporte P, passa entre os polos de um ímã, em que o campo magnético é suposto horizontal e uniforme. O ímã, por sua vez, repousa sobre uma balança B, que registra seu peso.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Em dado instante, a chave C é fechada, e uma corrente elétrica circula pelo fio. O fio sofre uma força vertical, ........, e o registro na balança ........ .

A figura mostra a formação de um trem de ondas periódicas eletromagnéticas.


(bracodetubarao.blogspot.com.br)
Ondas eletromagnéticas são formadas por dois campos, um elétrico e outro magnético . De acordo com a figura, dentre as principais características dessas ondas, destaca-se o fato de

O QUE É O VENTO SOLAR?

Nada menos que 1 milhão de toneladas de matéria o Sol ejeta a cada segundo. Ela é formada por elétrons e núcleos de átomos de elementos abundantes na estrela, como hidrogênio e hélio. Acelerados pelo calor solar, eles escapam do seu campo gravitacional. “Esse turbilhão tem um campo magnético próprio que interage com o da Terra e, assim, afeta o nosso planeta”, diz o astrônomo Enos Picazzio, da USP.

Disponível em: http://mundoestranho.abril.com.br/ Acesso em: 20 de agosto de 2015.

Um desses elétrons que possui a carga elementar de 1,6 _ˑ 10^–19 C penetra no campo magnético do planeta cuja magnitude vale 1,2 _ˑ 10^–7 T. Desprezando os efeitos gravitacionais, qual é o raio da trajetória descrita por esse elétron de massa 9,10^–31 kg, sabendo que tal partícula penetra perpendicularmente o campo magnético terrestre com uma velocidade de módulo 8 _ˑ 10⁶ m/s?

A descoberta de que a Terra possui um campo magnético, comportando-se como um grande ímã, ocorreu em 1600, com trabalhos do físico e médico inglês William Gilbert. A origem desse campo magnético e as suas consequências para a Terra ainda são objeto de estudo, mas sua importância é incontestável. Foi ele que permitiu as grandes navegações, pelo uso da bússola (os modernos navios usam GPS). É ele também que nos protege das partículas carregadas de eletromagnetismo provenientes do Sol (vento solar), a 700 km/s, e de outros pontos da galáxia (além de afetar seriamente as transmissões de rádio e televisão, há evidências de que as tormentas magnéticas aumentam as ocorrências de ataques cardíacos).

Fonte: http://www.cprm.gov.br/

Uma linha de transmissão que chega à cidade de Fortaleza é percorrida por uma corrente de 1000 Ampères. Em relação ao campo magnético terrestre, a linha de transmissão está com uma inclinação de 30° . Sabendo que o campo magnético terrestre nessa localização do planeta assume a intensidade de 4 mT, a alternativa que determina a força magnética a que um trecho de 80 metros dessa linha de transmissão estará submetido é

Em um automóvel, existe um dispositivo que tem uma função semelhante à de um gerador – o alternador. Tal componente funciona através do princípio físico que tem como base a indução eletromagnética com o objetivo final, no caso do automóvel, de carregar a bateria. O processo de carregamento da bateria do automóvel pode ser explicado, pois a rotação do eixo do alternador através de uma correia presa a uma polia interligada ao eixo do motor (virabrequim)

Um solenoide de 0,5 metro de comprimento foi construído enrolando-se uma certa quantidade de espiras. Quando se faz passar uma corrente de 5 A pelo solenoide, é gerado um campo magnético de intensidade 2π . 10^-4 T. Nestas situação, o número de espiras será: (dado: µ₀ = 4π . 10^-7 T.m/A)

As ondas eletromagnéticas são caracterizadas por interações entre campos elétricos e magnéticos ortogonais variáveis com o tempo. É um exemplo desse tipo de ondas as

Um elétron penetra com velocidade horizontal em um campo magnético de indução vertical e uniforme. Com base nessa informação, pode-se concluir que a trajetória do elétron é

O gráfico mostra como varia no tempo o fluxo magnético através de cada espira de uma bobina de 300 espiras, enroladas próximas umas das outras, garantindo que todas são atravessadas pelo mesmo fluxo.

Nessas condições, o módulo da força eletromotriz induzida na bobina no intervalo entre 0ms e 0,6ms, em V, é igual a