Eletricidade e MagnetismoProfessor: Clovis AlmeidaExercícios – Campo Magnético.

1ª. Parte – Questões de múltipla escolha.

1. Unidades de campo magnético podem ser:a. C.m/s.b. C.s/m.c. C/kg.d. kg/C.s.e. N/C.m

2. Na fórmula :

a. deve ser perpendicular a mas não necessariamente a .

b. deve ser perpendicular a mas não necessariamente a .

c. deve ser perpendicular a mas não necessariamente a .

d. Os três vetores devem ser mutuamente perpendiculares.e. deve ser perpendicular a e a .

3. Um elétron se move no sentido positivo de x, através de um campo magnético uniforme no sentido negativo de y.

A força magnética sobre o elétron é:a. No sentido negativo de x.b. No sentido positivo de y.c. No sentido negativo de y.d. No sentido positivo de z.

e. No sentido negativo de z.

4. Em um ponto qualquer, as linhas de campo magnético estão na direção:

a. Da força magnética sobre uma carga positiva que se move.b. Da força magnética sobre uma carga negativa que se move.c. Da velocidade de uma carga positiva que se move.d. Da velocidade de uma carga negativa que se move.e. Nenhuma das acima.

5. A força magnética sobre uma partícula carregada está na direção da sua velocidade:

a. Se estiver se movendo na direção do campo.b. Se estiver se movendo na direção oposta ao campo.c. Se estiver se movendo perpendicularmente ao campo.d. Se estiver se movendo em alguma outra direção.e. Nunca.

6. Um campo magnético exerce uma força sobre uma partícula carregada:

a. Sempre.b. Nunca.c. Se a partícula estiver se movendo através das linhas de

campo.d. Se a partícula estiver se movendo ao longo das linhas de

campo.e. Se a partícula estiver em repouso.

7. A direção do campo magnético em uma região do espaço é determinada disparando-se uma carga de prova na região, com a velocidade da partícula em várias direções, em diferentes tentativas. A direção do campo é:

a. A mesma da velocidade da partícula quando o campo magnético é zero.

b. A direção da velocidade quando a força magnética é máxima.

c. A mesma direção da força magnética.d. Perpendicular à velocidade quando a força magnética é

zero.e. Nenhuma das acima.

8. Um elétron se move para o norte dentro de uma região onde o campo magnético aponta para o sul. A força magnética exercida sobre o elétron é:

a. Zero.b. Para o norte.c. Para o sul.

d. Para leste.e. Para oeste.

9. Um campo magnético não pode:a. Exercer uma força sobre uma partícula carregada.b. Alterar a velocidade de uma partícula carregada.c. Alterar o momento de uma partícula carregada.d. Alterar a energia cinética de uma partícula carregada.e. Alterar a trajetória de uma partícula carregada.

10. Um próton (carga +e) deslocando-se perpendicularmente a um campo magnético experimenta a mesma força que uma partícula alfa (carga +2e), que também se desloca perpendicularmente ao mesmo campo. A relação entre as suas respectivas velocidades (vpróton/valfa) é:

a. 0,5.b. 1.c. 2.d. 4.e. 8.

11. Um átomo de hidrogênio que perdeu seu elétron está se movendo para leste em uma região onde o campo magnético aponta do sul para o norte. A deflexão do átomo será:

a. Para cima.b. Para baixo.c. Para o norte.d. Para o sul.e. Para lugar nenhum.

12. Um feixe de elétrons é disparado horizontalmente ao longo do eixo de um tubo de raios catódicos para iluminar uma tela fluorescente, no final do tubo. No trajeto, os elétrons encontram um campo magnético direcionado verticalmente para baixo. Portanto, o ponto luminoso na tela será defletido:

a. Para cima.b. Para baixo.c. Para a direita, visto da fonte de elétrons.d. Para a esquerda, visto da fonte de elétrons.e. Nenhuma das acima.

13. Um elétron (carga e = –1,6 x 10–19C) está se movendo a 3 x 105 m/s no sentido positivo do eixo x. Um campo magnético de 0,8 T está no sentido positivo de z. A força magnética sobre o elétron é:

a. Zero.b. 4 x 10–14 N, no sentido positivo de z.c. 4 x 10–14 N, no sentido negativo de z.

d. 4 x 10–14 N, no sentido positivo de y.e. 4 x 10–14 N, no sentido negativo de z.

14. Em um instante, um elétron (carga e = –1,6 x 10–19C) está se movendo no plano xy Sua velocidade possui componentes vx = 5 x 105 m/s e vy = 3 x 105 m/s. Um campo magnético de 0,8 T está no sentido positivo de x. A força magnética sobre o elétron nesse instante é:

a. Zero.b. 2,6 x 10–14 N.c. 3,8 x 10–14 N.d. 6,4 x 10–14 N.e. 1,0 x 10–14 N.

15. Em um instante, um elétron (carga e = –1,6 x 10–19C) está se movendo no plano xy Sua velocidade possui componentes vx = 5 x 105 m/s e vy = 3 x 105 m/s. Um campo magnético de 1,6 T está no sentido positivo de x. A força magnética sobre o elétron nesse instante é:

a. Zero.b. 7,6 x 10–14 N.c. 3,8 x 10–14 N.d. 6,4 x 10–14 N.e. 1,0 x 10–14 N.

16. Um elétron se desloca para o norte através do vácuo em uma região de campo magnético uniforme B, também no sentido norte. O elétron:

a. Não é afetado pelo campo.b. Acelera.c. Desacelera.d. Segue trajetória helicoidal horária.e. Segue trajetória helicoidal anti-horária.

17. Em um instante, um elétron (carga e = –1,6 x 10–19C) está se movendo ao longo do eixo x, em uma região onde há um campo magnético uniforme no sentido positivo de z. Quando visto de um ponto do semi-eixo positivo de z, o movimento subseqüente do elétron é:

a. Retilíneo e para adiante.b. No sentido anti-horário ao longo de um círculo no plano

xy.c. No sentido horário ao longo de um circuito no plano xy.d. No sentido positivo de z.e. No sentido negativo de z.

18. Um campo magnético uniforme aponta para dentro da página. Uma partícula carregada, movendo-se no plano da página, segue uma espiral horária de raio decrescente, conforme a figura abaixo.

Uma explicação razoável é:a. A carga é positiva e está desacelerando.b. A carga é negativa e está desacelerando.c. A carga é positiva e está acelerando.d. A carga é negativa e está acelerando.e. Nenhuma das acima.

19. O telefone é uma das aplicações de:

a. Efeitos magnéticos da corrente elétrica.b. Efeitos químicos da corrente elétrica.

c. Efeitos de correntes induzidas.

d. Efeitos Joule da corrente elétrica.

e. Efeito Dopler da corrente elétrica.

20. Quebrando-se um ímã pela metade, vamos obter:a. Um ímã só com pólo norte e outro só com pólo sul.b. Dois ímãs só com pólo sul.c. Dois ímãs só com pólo norte.d. Dois ímãs iguais ao primeiro.e. Dois ímãs sem polaridade.

21. O telégrafo e a campainha apresentam em comum:

a. Motor elétrico.b. Eletroímã.c. Retificador de corrente elétrica.d. Lâmpada elétrica.e. Efeito Joule.

22. O funcionamento do motor elétrico se baseia:a. Na atração entre pólos de nomes contrários.b. Na atração entre pólos de igual nome.c. Na repulsão entre pólos de nomes contrários.d. Na repulsão entre pólos de igual nome.e. Na Lei de Ohm.

23. Um eletroímã difere de um ímã natural porque:a. É temporário e não pode ter sua polaridade invertida.b. É permanente e pode ter sua polaridade invertida.c. É temporário e pode ter sua polaridade invertida.d. É permanente e não pode ter sua polaridade invertida.e. É permanente e não possui campo magnético, mesmo

quando energizado.

24. Substâncias que, naturalmente, apresentam capacidade magnética:a. Ferro, níquel e cobalto.b. Zinco, ferro e chumbo.c. Alumínio, prata e ferro.d. Chumbo, ferro e níquel.e. Ferro, níquel e mercúrio.

25. Região do espaço onde atua a atração de um ímã:a. Campo gravitacional.b. Campo polar.c. Campo magnético.d. Campo elétrico.e. Campo térmico.

26. Se aproximarmos o pólo sul de um ímã do pólo sul de outro ímã:a. Eles se atraem.b. Eles se repelem.c. Nada acontece.d. Eles se unem.e. Eles se atraem e depois se repelem.

27. Ímã natural é um fragmento de:a. Ferro doce.b. Magnetita.c. Magnésia.d. Aço.

e. Ferro salgado.

28. No pólo magnético norte da Terra uma agulha de inclinação:a. Apresenta-se horizontal.b. Apresenta-se vertical.c. Forma um ângulo agudo com o horizonte.d. Fica girando rapidamente.e. Aponta para o Elevador Lacerda.

29. A transformação de energia mecânica para energia elétrica é realizada em:

a. Motores elétricos.b. Transformadores.c. Eletroímãs.d. Dínamos e alternadores.e. Secadores de cabelo.

30. Quando uma barra de ferro é magnetizada são:a. Acrescentados elétrons à barra.b. Retirados elétrons da barra.c. Acrescentados ímãs elementares à barra.d. Retirados ímãs elementares da barra.e. Ordenados os ímãs elementares da barra.

31. Um fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma corrente elétrica constante, que cria um campo magnético em torno o fio. Esse campo magnético:

a. Tem o mesmo sentido da corrente elétrica.b. É uniforme.c. Diminui à medida que a distância em relação ao

condutor aumenta.d. É paralelo ao fio.e. Aponta para o fio.

32. Dois condutores elétricos, retilíneos, dispostos paralelamente um ao outro, são percorridos por correntes contínuas, distintas e de mesmo sentido. A tendência destes condutores é de:

a. Aproximação mútua.b. Repulsão mútua.c. Aproximação ou repulsão, dependendo das intensidades

das correntes.d. Permanecerem na mesma posição.e. Apresentarem resistência nula.

33. O fenômeno da indução eletromagnética é usado para gerar praticamente toda a energia elétrica que consumimos. Esse fenômeno consiste no aparecimento de uma

força eletromotriz entre os extremos de um fio condutor submetido a um:

a. Campo elétrico.b. Campo magnético invariável.c. Campo eletromagnético invariável.d. Fluxo magnético variável.e. Fluxo magnético invariável.

34. Dentre os aparelhos ou dispositivos elétricos abaixo, é uma aplicação prática do eletromagnetismo:

a. A lâmpada.b. O chuveiro.c. A campainha.d. A torradeira.e. O ferro de passar.

35. Constitui indução eletromagnética:a. O aparecimento de um campo térmico devido ao movimento

de cargas elétricas.b. O aparecimento de uma força eletromotriz devido à

variação como tempo de um campo magnético.c. O aparecimento de um campo elétrico devido à variação

com o tempo de um campo magnético.d. A separação de cargas elétricas de um campo neutro

quando se lhe aproxima uma carga elétrica.e. Ao movimento de rotação de um dipolo elétrico.

36. Para que um transformador elétrico funcione, é necessário:a. Alimentá-lo com corrente contínua.b. Fornecer-lhe alta ddp constante.c. Fornecer-lhe baixa ddp constante.d. Alimentá-lo com corrente alternada.e. Aplicar uma transformada de Laplace.

37. Um pedaço de ferro é colocado nas proximidades de um ímã. Assinale a afirmação correta:

a. É o ferro que atrai o ímã.b. A atração do ferro pelo ímã é mais intensa do que a atração

do ímã pelo ferro.c. A atração do ímã pelo ferro é mais intensa do que a atração

do ferro pelo ímã.d. A atração do ferro pelo ímã é igual a atração do ímã pelo

ferro (em módulo).

38. Os campos magnéticos não interagem com:a. Ímãs em repouso.b. Ímãs em movimento.

c. Cargas elétricas em movimento.d. Correntes elétricas.e. Nenhuma das anteriores.

39. Para que ocorra o fenômeno da indução eletromagnética, é suficiente que:

a. Haja um campo magnético próximo do observador.b. Ocorra variação no tempo do fluxo magnético através

da espira.c. Cargas elétricas interajam com campos elétricos.d. Uma corrente elétrica contínua produza um campo

magnético.e. Em nenhum dos casos ocorrerá indução eletromagnética.

40. A corrente elétrica induzida surge num condutor quando este:a. Move-se paralelamente às linhas de indução.b. Move-se cortando as linhas de fluxo magnético.c. É posto em contato com o ímã.d. Permanece em repouso num campo magnético uniforme.e. É aquecido.

41. Uma carga elétrica imersa num campo magnético ficará.a. Sempre sujeita à ação de uma força magnética.b. Sob a ação de força magnética, se estiver em movimento.c. Sob a ação de força magnética, se locomover

perpendicularmente às linhas de fluxo do campo.d. Sob a ação de força magnética se estiver em movimento

não paralelo às linhas de indução do campo.e. Sujeita a uma energia nula.

42. A corrente elétrica que passa por um fio metálico (condutor).a. Só produz campo elétrico.b. Só produz campo magnético no interior do fio.c. Sempre produz campo magnético ao redor do fio.d. Produz campo magnético somente se a corrente for variável.e. Só gera campo elétrico se o condutor for perfeito.

43. Aquecendo-se um ímã, causa-se nele.a. Inversão de polaridade.b. Seu enfraquecimento.c. Intensificação do campo magnético.d. Nada acontece.e. Se divide em dois ímãs iguais.

44. O pólo norte magnético de um ímã:a. Atrai o pólo norte de outro ímã.b. Repele o pólo sul de outro ímã.

c. Atrai o pólo sul de outro ímã.d. Atrai cargas negativas.e. Atrai cargas positivas.

45. Que tipo de dano o magnetismo pode fazer sobre você?a. Pode levantar seus cabelos.b. Não há nenhum efeito prejudicial conhecido.c. Pode causar um choque elétrico.d. Pode retirar energia do seu corpo.e. Pode causar unha encravada.

1ª. Parte – Questões abertas.

Um campo magnético B, uniforme, com 2,4 mT de intensidade, aponta verticalmente para baixo em todo o volume da sala onde você está. Um elétron com 28,09 MeV se move horizontalmente do sul para o norte, em um ponto da sala. Responda as questões de 1 a 3.

1. Qual o módulo da velocidade do elétron?

2. Qual o módulo, a direção e o sentido da força magnética sobre o elétron?

3. Considerando a massa do elétron igual a 9,12 x 10–31, determine a aceleração do elétron devida à força magnética.

O solenóide de um motor elétrico tem 1,57 m de comprimento e diâmetro interno de 3,14 cm. Existem cinco camadas de enrolamento de 425 espiras em cada camada. O solenóide é percorrido por uma corrente i0 = 4,71 A. Responda as questões de 4 e 5.

4. Qual o valor do módulo do campo magnético B no centro do solenóide? (valor: 1 ponto)Resp.: 8,011 mT.

5. Se dobrarmos o solenóide em forma de toróide, qual será o valor do campo magnético B? (valor: 0,5 ponto)Resp.: 8,011 mT.