Questões Militares Sobre magnetismo em física

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:

Um fio fino é enrolado em torno de um prego e suas extremidades são ligadas aos pólos de uma bateria e de uma chave CH, conforme mostra a figura abaixo. Quando a chave CH é fechada, observa-se que o prego passa a atrair pequenos objetos de ferro. O conceito físico que melhor explica o fenômeno 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 ímã encontra-se, inicialmente, a uma certa distância de uma esfera de ferro que está em repouso sobre uma mesa, cujo atrito pode ser desprezado.

Assinale a opção que apresenta de forma correta o comportamento da esfera quando da aproximação do ímã.

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:

Elétrons com energia cinética inicial de 2 MeV são injetados em um dispositivo (bétatron) que os acelera em uma trajetória circular perpendicular a um campo magnético cujo fluxo varia a uma taxa de 1 000 Wb/s. Assinale a energia cinética final alcançada pelos elétrons após 500 000 revoluções.

Um observador vê um campo magnético, entrando normalmente numa espira (isto é, orientado dos seus olhos para a espira). O módulo desse campo aumenta, uniformemente, de 0,010 T para 0,030 T, em 4,0 s. A espira tem 50 cm² de área e está em repouso.

De acordo com esse observador, a força eletromotriz induzida na espira vale

Um projétil de dimensões desprezíveis carregado com uma carga elétrica negativa atinge com velocidade inicial v_o o orifício de uma câmara que possui em seu interior um campo magnético uniforme paralelo à sua trajetória, como mostra a figura abaixo. Qual orifício melhor representa a possibilidade de escape do projétil?

Associe corretamente as leis do eletromagnetismo com as afirmações abaixo descritas: ( ) Lei de Faraday ( ) Lei de Lenz ( ) Lei de Ampère I. “O sentido da corrente elétrica induzida pela variação do fluxo magnético em um circuito fechado é tal que seus efeitos tendem a fazer oposição à variação do fluxo que lhe deu origem”. II. “Para um condutor retilíneo infinito percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i, o módulo do vetor campo magnético B em um ponto P, que está a uma distância r deste condutor, será inversamente proporcional à distância r e diretamente proporcional a i”. III. “A força eletromotriz induzida numa espira é diretamente proporcional à variação do fluxo magnético que a atravessa e inversamente proporcional ao intervalo de tempo em que essa variação ocorre”. Das alternativas abaixo, a correta é:

Observe a figura a seguir.

Dois fios retilíneos compridos encontram-se paralelos ao plano xz e cortam o eixo x nos pontos 1 e 3 cm, conforme a figura acima. Sabe-se que, pelo primeiro fio, passa uma corrente i₁ de 20A, no mesmo sentido que o eixo z, e, pelo segundo fio,passa uma corrente i₂ de 5A, no sentido contrário ao eixo z. Sendo assim, determine o módulo do campo magnético no ponto x=2cm e assinale a opção correta.

Dado:

permeabilidade do vácuo como 4n x 10^-7 T.m/A

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.

       

Uma partícula de carga positiva +Q penetra numa região de comprimento d₁ sujeita a um campo magnético de baixa intensidade e ortogonal ao plano da figura acima. Em seguida, penetra numa região de comprimento d₂, onde não existe campo magnético. Ao longo das regiões de comprimento d₁ e d₂, a partícula percorre a trajetória indicada pela linha tracejada da figura acima. Dadas as informações a seguir, a distância a, indicada na figura entre a origem e o ponto de passagem da partícula pelo eixo Y, é aproximadamente: 

Dados:

• velocidade inicial da partícula: ortogonal ao eixo Y e de módulo v;

• módulo do campo magnético da região: B;

• distância entre o fim da região do campo magnético e o eixo :B: d₂;

• massa da partícula: m;

• d₂ ≫ d₁;

• deslocamento vertical da partícula dentro da região magnetizada << d₁. 

Dois fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos entre si, são percorridos por correntes elétricas de intensidade distintas, i₁ e i₂ , de sentidos opostos.

Uma espira circular condutora de raio R é colocada entre os dois fios e é percorrida por uma corrente elétrica i.

A espira e os fios estão no mesmo plano. O centro da espira dista de 3 R de cada fio, conforme o desenho abaixo.

Para que o vetor campo magnético resultante, no centro da espira, seja nulo, a intensidade da corrente elétrica i e seu sentido, tomando como referência o desenho, são respectivamente:

Uma partícula com carga elétrica de 5,0 x 10^-6 C é acelerada entre duas placas planas e paralelas, entre as quais existe uma diferença de potencial de 100 V. Por um orifício na placa, a partícula escapa e penetra em um campo magnético de indução magnética uniforme de valor igual a 2,0 x 10^-2 T, descrevendo uma trajetória circular de raio igual a 20 cm. Admitindo que a partícula parte do repouso de uma das placas e que a força gravitacional seja desprezível, qual é a massa da partícula?

As bússolas, instrumentos de orientação cuja invenção é atribuída à China do século I a.C., são utilizadas até hoje em diversas situações.

Sobre as bússolas, é correto afirmar que

A Figura 1 mostra uma espira quadrada, feita de material condutor, contida num plano zy, e um fio condutor retilíneo e muito longo, paralelo ao eixo z, sendo percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i, dada pelo gráfico da Figura 2.

A partir da análise das Figuras 1 e 2, pode-se afirmar que o gráfico que melhor representa a fem induzida ε entre os pontos A e B é

Dois longos fios paralelos estão dispostos a uma distância l um do outro e transportam correntes elétricas de mesma intensidade i em sentidos opostos, como ilustra a figura abaixo.

Nessa figura o ponto P é equidistante dos fios. Assim, o gráfico que melhor representa a intensidade do campo magnético resultante B, no ponto P, em função da abscissa x, é

 Dois condutores paralelos extensos são percorridos por correntes de intensidade i₁= 3 A e i₂= 7 A. Sabendo-se que a distância entre os centros dos dois condutores é de 15 cm, qual a intensidade da força magnética por unidade de comprimento entre eles, em μ N/m? 

Adote: μ₀ = 4π . 10^-7 ..