Questões Militares Sobre magnetismo em física

Considere um ímã cilíndrico vertical com o polo norte para cima, tendo um anel condutor posicionado acima do mesmo. Um agente externo imprime um movimento ao anel que, partindo do repouso, desce verticalmente em torno do ímã e atinge uma posição simétrica à original, iniciando, logo em seguida, um movimento ascendente e retornando à posição inicial em repouso. Considerando o eixo de simetria do anel sempre coincidente com o do ímã e sendo positiva a corrente no sentido anti-horário (visto por um observador de cima), o gráfico que melhor representa o comportamento da corrente induzida i no anel é

Dois fios “A” e “B” retos, paralelos e extensos, estão separados por uma distância de 2 m. Uma espira circular de raio igual a p/4 m encontra-se com seu centro “O” a uma distância de 2 m do fio “B” conforme desenho abaixo.A espira e os fios são coplanares e se encontram no vácuo. Os fios “A” e “B” e a espira são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade i= 1 A com os sentidos representados no desenho. A intensidade do vetor indução magnética resultante originado pelas três correntes no centro “O” da espira é:

Dado: Permeabilidade magnética do vácuo: µ₀ = 4p · 10 ^-7 T· m/A

Na figura abaixo, estão representados dois longos fios paralelos, dispostos a uma distância um do outro, que conduzem a mesma corrente elétrica i em sentidos opostos.



Num ponto P do plano xy, situado a uma distância d de cada um dos fios, lança-se uma partícula, com carga elétrica positiva q na direção do eixo y, cuja velocidade tem módulo igual a v.
Sendo , a permeabilidade absoluta do meio e considerando desprezível a força de interação entre as correntes elétricas nos fios, a força magnética que atua sobre essa partícula, imediatamente após o lançamento, tem módulo igual a

Em 1820, o físico dinamarquês Hans Christian Oersted verificou que um fio condutor, quando percorrido por uma corrente elétrica, apresenta um campo magnético em torno desse fio.
Das alternativas abaixo, assinale qual indica o dispositivo elétrico cuja aplicação só foi possível a partir da constatação dessa relação.

O transformador é um dispositivo constituído de duas bobinas eletricamente isoladas, chamadas primário e secundário no qual, de acordo com a Lei de Faraday,

A figura acima apresenta uma partícula com velocidade v, carga q e massa m penetrando perpendicularmente em um ambiente submetido a um campo magnético B. Um anteparo está a uma distância d do centro do arco de raio r correspondente à trajetória da partícula. O tempo, em segundos, necessário para que a partícula venha a se chocar com o anteparo é:

Dados:

• v = 10 m/s

• B = 0,5 T

• q = 10 µC

• m = 10 x 10^-20 kg

• d = √2/2 r

Um condutor reto e extenso, situado no vácuo, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 1,0 A. Nesse caso, a intensidade do campo magnético em um ponto situado perpendicularmente a 1,0 m de distância do condutor, é de ____ ⋅ 10⁻⁷T .

Observação: μ₀ = 4π.10^-7 m/ A

Um fio condutor perpendicular ao plano desta folha de prova é percorrido por uma intensa corrente elétrica contínua (sentido convencional). Uma bússola é colocada sobre o plano da referida folha e próxima a esse fio. Considerando apenas o campo magnético gerado por essa corrente, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o par: sentido da corrente elétrica / posição da agulha da bússola.

Adote:

Na figura a seguir temos uma espira imóvel de forma circular e um ímã em formato de barra. Entre as situações apresentadas nas alternativas abaixo, assinale a que, de acordo com as Leis de Faraday e Lenz, possibilita a produção da corrente elétrica induzida no sentido indicado na figura.

Aproxima-se um prego de aço, não imantado, de um ímã permanente. Nessas condições, pode-se afirmar corretamente que o prego será

OBS: aço é um material ferromagnético.

Um condutor (AB) associado a uma resistência elétrica (R) e submetido a uma tensão (V), é percorrido por uma corrente elétrica e está imerso em um campo magnético uniforme produzido por imãs, cujos pólos norte (N) e sul (S) estão indicados na figura. Dentre as opções apresentadas na figura , assinale a alternativa que indica a direção e o sentido correto da força magnética sobre o condutor.

Um aluno de Física construiu um solenóide e aproximou-o, não energizado, de uma bússola que estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir.

Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a chave e energizar o solenóide.

Ao aproximar-se um imã de um solenóide que faz parte de um circuito elétrico, formado somente pelo solenóide ligado a um resistor, verifica-se que o sentido da corrente elétrica induzida no circuito gera um campo magnético no solenóide, que se opõe ao movimento do imã. Essa verificação experimental é explicada pela Lei de _________.

Na região próxima a uma bobina percorrida por corrente elétrica contínua, existe um campo de indução magnética , simétrico ao seu eixo (eixo x), cuja magnitude diminui com o aumento do módulo da abscissa x, como mostrado na figura abaixo.

Uma partícula de carga negativa é lançada em x = x₀ com uma velocidade , formando um ângulo θ com o sentido positivo do eixo x.

O módulo da velocidade descrita por essa partícula, devido somente à ação desse campo magnético, em função da posição x, é melhor representado pelo gráfico

Um gerador homopolar consiste de um disco metálico que é posto a girar com velocidade angular constante em um campo magnético uniforme, cuja ação é extensiva a toda a área do disco, conforme ilustrado na figura abaixo.

Ao conectar, entre a borda do disco e o eixo metálico de rotação, uma lâmpada L cuja resistência elétrica tem comportamento ôhmico, a potência dissipada no seu filamento, em função do tempo, é melhor representada pelo gráfico

Um pequeno imã, orientado de forma a ter seu polo positivo para cima, é solto em queda livre dentro de um tubo cilíndrico de cobre, mantendo-se com a mesma orientação durante sua queda. Nestas condições, é correto afirmar que a queda do imã:

Uma carga positiva q penetra em uma região onde existem os campos elétrico  e magnético  dados por 

  ,

com vetor velocidade  Desprezando a força gravitacional, para que o movimento da carga sob a ação dos campos seja retilíneo e uniforme, as componentes do campo elétrico E_x, E_y e E_z, em N/C, devem valer, respectivamente,

Um plano horizontal α contém determinado ponto O sobre o equador (geográfico), num local onde o campo magnético terrestre tem componente horizontal . Sob a ação única desse campo, a agulha magnetizada AA' de uma bússola de eixo vertical se alinhou ao meridiano magnético que passa por O, como mostra a figura. Considere que as propriedades magnéticas do planeta são as de uma barra cilíndrica imantada com polos magnéticos M e M' , ambos pontos da superfície terrestre. Já o eixo de rotação da Terra passa pelos polos geográficos G e G' . Se esses quatro polos têm suas projeções verticais em α ( M_α,...,G'_α ) alinhadas com a agulha, um navegante, partindo de O no sentido sul indicado inicialmente pela bússola, e que se desloque sem desviar sua direção, primeiramente passará próximo ao polo

Partículas com grande velocidade, provenientes do espaço, atingem todos os dias o nosso planeta e algumas delas interagem com o campo magnético terrestre. Considere que duas partículas A e B, com cargas elétricas QA > 0 e QB < 0, atingem a Terra em um mesmo ponto com velocidades, , perpendiculares ao vetor campo magnético local. Na situação exposta, podemos afirmar que

Uma espira circular de raio R e percorrida por uma corrente elétrica i criando um campo magnético. Em seguida, no mesmo plano da espira, mas em lados opostos, a uma distância 2R do seu centro colocam-se dois fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos entre si, percorridos por correntes i₁ e i₂ não nulas, de sentidos opostos, como indicado na figura. O valor de i e o seu sentido para que o módulo do campo de induçao resultante no centro da espira não se altere sao respectivamente