Questões Militares Sobre campo e força magnética em física

Observe as figuras a seguir. 

           

Uma região do espaço, submetida a um campo magnético uniforme B, está separada em dois compartimentos por uma parede de material não magnético, de espessura desprezível, conforme mostram as figuras acima.

No instante t₁ uma carga elétrica é lançada com velocidade V₁ perpendicular a B e paralela à parede, na posição indicada na figura 1. No instante t₂, a carga atinge uma fenda na parede e passa para o compartimento 2, com velocidade v₂, perpendicular à parede. Nesse instante, o campo magnético é substituído por um campo elétrico uniforme E, também perpendicular à parede, mostrado na figura 2.

Decorrido um intervalo de tempo, a carga se choca com um anteparo no instante t₃. O anteparo é paralelo à parede separadora, distante 5cm dela, e tem permissividade dielétrica relativa igual a 1. Sendo assim, pode-se afirmar que o tempo total de percurso da partícula (t₃-t₁) , em segundos, é igual a : 

Em um material de condutividade σ, permissividade dielétrica ε e permeabilidade magnética μ , há uma densidade de corrente de condução de módulo   Sendo assim, a densidade de corrente de deslocamento é: 

Observe a figura a seguir. 

      

A figura acima representa o sistema de coordenadas cartesianas onde um fio reto e infinito está sobre o eixo z e, por ele, passa uma corrente i de valor 100π/μ0 no sentido positivo de z. Um outro fio, também infinito, com mesmo valor de corrente, passa sobre a reta x = 4m e y = 0, sentido - z . Calcule o vetor campo magnético B no ponto (x=4m,y=3m,z=0), e assinale a opção correta. 

Analise as afirmativas a seguir, com relação ao eletromagnetismo.

I - A corrente de deslocamento não envolve o movimento de cargas.

II - A circulação do campo magnético é sempre nula.

III- A circulação do campo elétrico é nula na presença de um campo magnético estático.

IV - O fluxo do campo elétrico depende apenas da distribuição de cargas.

V - O fluxo do campo magnético é nulo apenas na ausência de correntes livres.

Assinale a opção correta.

Observe a figura a seguir. 

                    

A espira quadrada da figura acima faz um ângulo θ com o plano xy e um fio infinito coincide com o eixo z. Deseja-se analisar a influência de θ na indutância mútua entre o fio e a espira, definida por M(θ) . Sendo M(θ=0°)=M1, M(θ=45°)=M2, M(θ=90°)=M3, pode-se afirmar que: 

Observe a figura a seguir.

A figura acima apresenta um capacitor cilíndrico de altura t , composto de três cilindros coaxiais de raios a, b e c . Esse capacitor é condutor na região r < a , dielétrico de permissividade ε1 na região a < r < b, dielétrico de permissividade ε2 na região b < r < c e casca condutora em r = c . Qual é a capacitância?

Uma nuvem de cargas possui densidade volumétrica de cargas determinada pela equação , onde r representa a distância à origem num sistema de coordenadas esféricas. Portanto, o módulo do campo elétrico E é dado por:

Observe a figura abaixo representativa de um campo magnético uniforme no interior de uma região circular de raio R.

O campo magnético no exterior da região circular é nulo e, no interior, é perpendicular ao plano do papel, e sua intensidade pode ser expressa por B = 3t + 2, com B em Teslas e t em milissegundos.

Em um ponto P₁ distando r₁ = R/2 do centro da região circular, o campo elétrico vale E₁. Em um ponto P₂ distando r₂ = 2R do centro da região circular, o campo elétrico vale E₂.

Sendo assim, pode-se afirmar que a razão E₁/E₂ é igual a:

A Lei de Gauss estabelece a relação entre o fluxo do campo elétrico através de uma superfície fechada com a carga elétrica que existe dentro do volume limitado por esta superfície. O fluxo elétrico através da superfície de uma carga pontual de 1,8 µC que está no centro de uma superfície gaussiana cúbica de 55 cm de aresta é:

Uma espira retangular está imersa em um campo magnético uniforme cuja intensidade é de 0,5 T. O fluxo do campo magnético através da espira quando a mesma forma um ângulo de 0º com as linhas desse campo, em Weber, será:

Um fio retilíneo infinito conduz uma corrente constante i. Assinale a opção que apresenta o fluxo do campo magnético produzido por esse fio através de um quadrado de lado a, com dois dos lados paralelos ao fio, sendo que o lado mais próximo dista a do fio.

Com relação ao eletromagnetismo, analise as afirmativas abaixo.

I - A Lei de Gauss da eletrostática se aplica apenas a superfícies com elevado grau de simetria.

II - O fluxo do campo magnético através de qualquer superfície fechada é nulo, pois inexiste o monopolo magnético.

III- A força de Lorentz é conservativa, devido ao fato de os campos elétrico e magnético serem ambos conservativos.

Assinale a opção correta.

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra uma espira condutora ideal, conectada às extremidades de um resistor R, imersa em um campo magnético B. O fluxo magnético através da espira varia no tempo de acordo com a expressão Ø_B(t) =0,2cos (120πT), onde Ø_B está em miliweber e t em segundos. Nas condições apresentadas pela figura, qual é o valor absoluto da diferença de potencial, em miliyolts, entre os pontos extremos do resistor no instante t= (1/240)s?

Analise a figura abaixo.

A figura mostra um fio reto e longo, transportando uma corrente I, que está no mesmo plano de uma espira quadrada de lado a=4,0cm. A espira está, inicialmente, a uma distância r_{o=2,0cm do fio e se move, perpendicularmente ao fio, com velocidade v=1,0cm/s. Sabendo que} φ_{o e} φ₂ são, respectivamente, os fluxos magnéticos através da espira nos instantes t=0 e t=2s, qual é a razão φ_{o e} φ_2?

Considere um fio retilíneo muito longo, de seção reta circular de raio R=0,2cm, por onde passa uma corrente i(t)=(2t-8), com t em segundos e i em ampères, uniformemente distribuída na área. No instante t=1s, o módulo, em tesla, do vetor campo magnético num ponto que dista 0,4cm do eixo longitudinal do fio é

Dados: μ_o é a constante de permeabilidade magnética; ε_{oé a constante de permissividade elétrica.}

Uma partícula com carga elétrica Q = 4,8 . 10^–19 C e massa M = 1,6√6 . 10^–26 kg entra perpendicularmente e com velocidade v = √6 . 10³ m/s em um campo magnético constante com módulo B = 1T, entrando no plano da folha. A alternativa que melhor representa o movimento da partícula ao entrar no campo magnético é:

Em um campo magnético é colocada uma espira circular, perpendicular ao plano do campo, com 1 m² de área. Sabendo que a intensidade do campo diminui 4T/s e a intensidade da corrente elétrica que circula a espira é 1/3 A, então, a resistência elétrica da espira é:

Uma espira circular de raio R, ao ser percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i, apresenta no seu centro um campo magnético de intensidade B. Se a intensidade da corrente elétrica aumentar 50% de seu valor e o raio da espira for reduzido para a sua quarta parte, a intensidade do novo campo magnético gerado no centro da espira passará ser igual a:

A passagem de uma corrente elétrica (E) por um fio condutor gera um campo magnético de intensidade (I), em um ponto situado à distância (D) do fio. Ao dobrar­se a corrente elétrica pelo fio, a intensidade do campo magnético, em um outro ponto distante d/2 do fio, será:

Observe a figura abaixo.

Uma espira circular de raio R = 5cm é percorrida por uma corrente i . A uma distância de 15cm do centro dessa espira, encontram-se dois condutores retilíneos infinitamente longos, que são percorridos por uma corrente i l , conforme a figura a cima . Calcule a razão entre as correntes i₁ /i para que se anule o campo de indução magnética no centro da espira e assinale a opção correta.