COLÉGIO TÉCNICO ESCOLA DE EDUCAÇÃO BÁSICA E PROFISSIONAL UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

Setor de

Física 2º ano

Lista de Exercícios 07

Eletromagnetismo

COLTEC – SETOR DE FÍSICA – 2º ANO – 2012

QUESTÃO 01 (FUVEST): A figura abaixo mostra o esquema de um instrumento (espectrômetro de massa),

constituído de duas partes. Na primeira parte, há um campo elétrico E, paralelo a esta folha de papel, apontando

para baixo, e também um campo magnético B1 perpendicular a esta folha, entrando nela. Na segunda, há um

campo magnético B2, de mesma direção que B1 , mas em sentido oposto. Íons positivos, provenientes de uma

fonte, penetram na primeira parte e, devido ao par de fendas F1 e F2 , apenas partículas com velocidade v, na

direção perpendicular aos vetores E e B1, atingem a segunda parte do equipamento, onde os íons de massa m e

carga q têm uma trajetória circular com raio R.

a) Obtenha a expressão do módulo da velocidade v em função de E e de B1.

b) Determine a razão m/q dos íons em função dos parâmetros E, B1, B2 e R.

c) Determine, em função de R, o raio R’ da trajetória circular dos íons, quando o campo magnético, na segunda parte do

equipamento, dobra de intensidade, mantidas as demais condições.

QUESTÃO 02 (UFG): Para medir a intensidade de um

campo magnético uniforme, utiliza-se o aparato ilustrado na

figura ao lado.

O fio condutor tem comprimento 2,5 cm e massa 1,0 g; as

molas, condutoras de eletricidade, têm constante elástica 5,0

N/m. Quando a tensão elétrica está desligada as molas

apresentam deformação de 2,0 mm. Com a tensão ajustada para

produzir uma corrente de 1,0 A as molas retornam ao estado

natural. Dado que o campo magnético é perpendicular ao plano

da figura, determine a sua magnitude e o seu sentido. Despreze

os efeitos da corrente e do campo sobre as molas.

QUESTÃO 03 (UFSCAR): A figura representa uma bússola

situada 2,0 cm acima de um fio condutor retilíneo, l , muito

comprido. A agulha está orientada na direção do campo magnético

terrestre local e ambos, agulha e fio, são paralelos e estão dispostos

horizontalmente.

O fio é ligado a uma fonte de tensão contínua e passa a ser

percorrido por uma corrente elétrica contínua de intensidade 3,0 A,

no sentido sul-norte da Terra. Em consequência, a agulha da

bússola gira de um ângulo θ em relação à direção inicial

representada na figura.

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Física 2º ano

Lista de Exercícios 07

Eletromagnetismo

COLTEC – SETOR DE FÍSICA – 2º ANO – 2012

a) Qual a intensidade do campo magnético gerado pelo condutor, na altura onde se encontra a bússola e em que

sentido ocorre o deslocamento angular da agulha: horário ou anti-horário? Justifique. Dado: permeabilidade

magnética do ar, μ0 = 4π . 10-7

T . m/A.

b) Sabendo que a intensidade do campo magnético terrestre no local é 6,0 . 10-5

T, determine a

tangente do ângulo θ. QUESTÃO 04 (UECE - ADAPTADA): A figura mostra uma pequena agulha

magnética colocada no interior de um solenoide. Com a chave C desligada, a

agulha toma a orientação indicada na figura. Ao ligar a chave C obtemos no

interior do solenoide um campo muito maior que o campo magnético terrestre.

a) Esboce as linhas de campo magnético em pontos internos e externos ao

solenoide.

b) Indique a orientação tomada pela bússola após o fechamento da chave C. Justifique seu raciocínio.

QUESTÃO 05 (UNIFESP - ADAPTADA): A figura mostra uma espira retangular imersa em um

campo magnético uniforme, elemento básico de um motor elétrico de corrente contínua.

O plano da espira é paralelo ao vetor campo magnético, B. A extremidade da espira junto ao ponto F está ligada

ao polo positivo da bateria e a extremidade D ao polo negativo; a corrente percorre o circuito no sentido de F

para D. São dados:

- intensidade da corrente que percorre a espira: i = 0,80 A;

- resistência do fio no trecho FECD: R = 2,5 Ω.

- módulo do vetor campo magnético: B = 0,50 T;

- comprimento dos lados da espira: CD = EF = 0,050 m.

Determine:

a) a diferença de potencial entre os pontos F e D.

b) o módulo da força magnética que atua em um dos lados, CD ou EF.

c) o sentido de rotação produzido pela força magnética.

QUESTÃO 06 (UFU - ADAPTADA) Uma espira

quadrada de lados 0,10 m e resistência total 20 Ω está

imersa em um campo magnético orientado

perpendicularmente ao plano da espira, conforme figura

seguinte:

O fluxo magnético através da espira varia com o tempo de

acordo com o gráfico apresentado.

A partir dessas informações, determine:

a) O módulo do campo magnético no instante t = 1,6 × 10-3

s.

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Lista de Exercícios 07

Eletromagnetismo

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b) A corrente elétrica induzida na espira, entre os instantes t = 0 s e t = 1,6 × 10-3

s.

c) O sentido de circulação da corrente elétrica induzida na espira.

QUESTÃO 07 (UFMG) Dois ímãs idênticos – I e

II – são soltos, simultaneamente, de uma mesma

altura. Nessa queda, o ímã I cai atravessando um

cano de plástico e o ímã II, um cano de cobre,

como representado nesta figura:

Sabe-se que um ímã não atrai objetos de plástico

nem de cobre e que o plástico é isolante e o cobre,

condutor

de eletricidade. Despreze a resistência do ar.

Considerando essas informações, RESPONDA:

O tempo que o ímã I leva para atingir o solo é menor, igual ou maior que o tempo gasto pelo ímã II?

JUSTIFIQUE sua resposta.

QUESTÃO 08 (UFMG): Em um Laboratório de Física, um estudante puxa uma espira condutora,

quadrada, sobre uma superfície horizontal, onde há um campo magnético B, uniforme e perpendicular

ao plano da espira, como representado nesta figura:

A espira, cujo lado mede L, move-se para a

direita, sobre a superfície, paralelamente ao eixo

x e com velocidade constante, através do campo

magnético, representado pelo símbolo ⊙. Na

figura, também está indicado o ponto P,

localizado no lado direito da espira.

Considerando essas informações,

ESBOCE, no gráfico abaixo, a corrente elétrica

na espira em função da posição x do ponto P,

desde

x = 0 até x = 5L.

JUSTIFIQUE sua resposta.

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