Questões de Vestibular de Física - Magnetismo

A figura 1 mostra um ímã cilíndrico, seus dois polos magnéticos, Norte e Sul, e seu eixo de simetria, AB. Esse ímã é cortado em dois pedaços por um plano α, perpendicular ao eixo AB, conforme a figura 2.

Sobre esse ímã, pode-se afirmar que:

A figura representa um campo elétrico uniforme, de intensidade 150 V/m, estabelecido na região entre duas placas planas e paralelas, em que as linhas vermelhas representam as linhas de força desse campo.


Sendo V_A e V_B os potenciais elétricos dos pontos A e B, a diferença de potencial U_AB = V_A – V_B é igual a

A figura mostra uma espira metálica circular fixa e um ímã em forma de barra que pode se mover apenas para direita (D) ou para esquerda (E) e sempre sobre a linha tracejada que passa pelo centro da espira e é perpendicular ao plano que contém a espira. Enquanto o ímã estiver se movendo, circulará pela espira uma corrente elétrica induzida no sentido horário (H) ou anti-horário (A). Os dois polos magnéticos do ímã não estão identificados na figura. Sabe-se, apenas, que o polo mais próximo da espira é chamado de polo X.


Em relação a esse sistema, assinale a alternativa correta.

Três ímãs idênticos, em forma de barra, estão dispostos com uma de suas extremidades equidistantes de um ponto P, como mostra a figura.

O campo de indução magnética resultante da ação dos três ímãs no ponto P é representado pelo vetor

A figura 1 mostra um ímã cilíndrico, seus dois polos magnéticos, Norte e Sul, e seu eixo de simetria, AB. Esse ímã é cortado em dois pedaços por um plano α, perpendicular ao eixo AB, conforme a figura 2. 



Sobre esse ímã, pode-se afirmar que:

O cientista que deu o nome à grandeza intensidade de corrente elétrica foi o que formulou as leis que relacionam os efeitos de campo magnético com as correntes elétricas. Para Ampère, dois fios longos, retos e paralelos que conduzem correntes elétricas contínuas no mesmo sentido

Leia o texto V, a seguir, para responder à questão.
Texto V:
Uma campainha elétrica (figura ao lado) é um dispositivo constituído por um interruptor, um eletroímã, uma armadura (A), um martelo (M), uma campânula (S) e um gerador de corrente contínua ou alternada. A armadura (A) do eletroímã possui um martelo (M) e está presa a um eixo (O) por meio de uma lâmina elástica (L). Ao apertarmos o interruptor, fechamos o circuito. [...] (Adaptado de JUNIOR, F.R. Os Fundamentos da Física. 8. ed. vol. 2. São Paulo: Moderna, 2003, p. 311)

Acerca do assunto tratado no texto V, que descreve o funcionamento de uma campainha elétrica e seu respectivo circuito, identifique, nas proposições a seguir, a(as) que se refere(m) ao que ocorre quando o interruptor é acionado.
I - Uma extremidade do eletroímã fica carregada positivamente, atraindo a armadura. II - A corrente elétrica gera um campo magnético na bobina (eletroímã), que atrai a armadura. III - A corrente elétrica gera um campo magnético no eletroímã e outro na armadura, que se atraem mutuamente.


Após a análise, para as proposições supracitadas, apenas é (são) verdadeira(s):

Aproxima-se um ímã de um anel metálico fixo em um suporte isolante, como mostra a figura. O movimento do ímã, em direção ao anel,

Um solenoide muito longo é percorrido por uma corrente elétrica I, conforme mostra a figura 1.

Figura 1
Em um determinado instante, uma partícula de carga ݍ positiva desloca‐se com velocidade instantânea perpendicular ao eixo do solenoide, na presença de um campo elétrico na direção do eixo do solenoide. A figura 2 ilustra essa situação, em uma seção reta definida por um plano que contém o eixo do solenoide.

Figura 2
O diagrama que representa corretamente as forças elétrica e magnética atuando sobre a partícula é:

A transmissão de dados de telefonia celular por meio de ondas eletromagnéticas está sujeita a perdas que aumentam com a distância ݀d entre a antena transmissora e a antena receptora. Uma aproximação frequentemente usada para expressar a perda L, em decibéis (dB), do sinal em função de d, no espaço livre de obstáculos, é dada pela expressão
L = 20 log₁₀ (4πd/λ),
em que λ é o comprimento de onda do sinal. O gráfico a seguir mostra L (em dB) versus ݀d (em metros) para um determinado comprimento de onda λ.

Com base no gráfico, a frequência do sinal é aproximadamente
Note e adote: Velocidade da luz no vácuo: c = 3×10⁸ m/s; π ≡ 3; 1 GHz = 10⁹ Hz.

“Fundado em 2002 pelo Prêmio Nobel Carl Wieman, o projeto PhET Simulações Interativas da Universidade de Colorado Boulder (EUA) cria simulações interativas gratuitas de matemática e ciências. As simulações PhET baseiam-se em extensa pesquisa em educação e envolvem os alunos através de um ambiente intuitivo, estilo jogo, onde os alunos aprendem através da exploração e da descoberta”.

Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/. Acesso: 11 dez. 2018.

A figura a seguir foi obtida pelo PhET, sendo que duas partículas A e B, eletricamente carregadas, foram colocadas em uma determinada região do espaço. As setas indicam a direção e o sentido das linhas de força do vetor campo elétrico do sistema.

A respeito das cargas elétricas A e B, é CORRETO afirmar que:

As linhas de força de campo elétrico foram descobertas pelo físico experimentalista Michael Faraday, no século XVIII. Com essa descoberta, Faraday pôs fim ao intenso debate entre os físicos daquela época sobre a ideia da ação de uma força a distância, possibilitando uma melhor compreensão desse fenômeno, alavancando, assim, o estudo da eletricidade naquele século. Baseando-se na disposição que a limalha de ferro assumia diante de um imã ou de uma partícula eletrizada, Faraday podia descobrir a intensidade do campo, a direção da força elétrica e, ainda, se o corpo estava carregado com carga elétrica negativa ou positiva.

Considerando os aspectos verbais do texto e visuais da figura abaixo, assinale a alternativa CORRETA:

A corrente elétrica no enrolamento primário de um transformador corresponde a 10 A, enquanto no enrolamento secundário corresponde a 20 A.

Sabendo que o enrolamento primário possui 1200 espiras, o número de espiras do enrolamento secundário é:

As figuras representam arranjos de fios longos, retilíneos, paralelos e percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade. Os fios estão orientados perpendicularmente ao plano desta página e dispostos segundo os vértices de um quadrado. A única diferença entre os arranjos está no sentido das correntes: os fios são percorridos por correntes que entram ou saem do plano da página.

O campo magnético total é nulo no centro do quadrado apenas em

A força magnética que atua em uma partícula elétrica é expressa pela seguinte fórmula: 

Admita quatro partículas elétricas idênticas, P₁, P₂, P₃ e P₄, penetrando com velocidades de mesmo módulo em um campo magnético uniforme  conforme ilustra o esquema.

Nesse caso, a partícula em que a força magnética atua com maior intensidade é:

Em um pêndulo, um fio de massa desprezível sustenta uma pequena esfera magnetizada de massa igual a 0,01 kg. O sistema encontra-se em estado de equilíbrio, com o fio de sustentação em uma direção perpendicular ao solo.


Um ímã, ao ser aproximado do sistema, exerce uma força horizontal sobre a esfera, e o pêndulo alcança um novo estado de equilíbrio, com o fio de sustentação formando um ângulo de 45º com a direção inicial. Admitindo a aceleração da gravidade igual a 10 m × s^-2, a magnitude dessa força, em newtons, é igual a:

O magnetismo e a eletricidade eram fenômenos já bem conhecidos, quando, em 1820, Hans Christian Oersted (1777 a 1851) observou que uma agulha magnética era desviada quando uma corrente elétrica passava por um fio próximo. A partir daí, eletricidade e magnetismo passaram a ser reconhecidos como fenômenos de uma mesma origem. A figura ao lado representa um fio percorrido por uma corrente de grande intensidade, situado acima de uma agulha magnética. A partir dessas informações, é correto afirmar que

Um ímã e um bloco de ferro são mantidos fixos numa superfície horizontal, como mostrado nesta figura:



Em determinado instante, ambos são soltos e movimentam-se um em direção ao outro, devido à força de atração magnética.

Despreze qualquer tipo de atrito e considere que a massa m do ímã é igual à metade da massa do bloco de ferro.

Sejam o módulo da aceleração e o módulo da resultante das forças sobre o ímã. Para o bloco de ferro, essas grandezas são, respectivamente,

.Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que

Numa aula no Laboratório de Física, o professor faz, para seus alunos, a experiência que se descreve a seguir.

Inicialmente, ele enche de água um recipiente retangular, em que há duas regiões – I e II –, de profundidades diferentes.

Esse recipiente, visto de cima, está representado nesta fgura:



No lado esquerdo da região I, o professor coloca uma régua a oscilar verticalmente, com freqüência constante, de modo a produzir um trem de ondas. As ondas atravessam a região I e propagam-se pela região II, até atingirem o lado direito do recipiente.

Na fgura, as linhas representam as cristas de onda dessas ondas.

Dois dos alunos que assistem ao experimento fazem, então, estas observações:

•Bernardo: “A freqüência das ondas na região I é menor que na região II.”

• Rodrigo: “A velocidade das ondas na região I é maior que na região II.”

Considerando-se essas informações, é CORRETO afrmar que

A figura mostra uma bússola que, além de indicar a direção dos pólos magnéticos da Terra, indica também a inclinação α das linhas de campo no local onde ela está.



Bússolas como essa se inclinam em regiões próximas ao equador, em regiões próximas aos trópicos e em regiões próximas aos círculos polares. Conhecendo a configuração do campo magnético terrestre (veja a figura)



pode-se afirmar que: