Lista de Exercícios de Recuperação de FÍSICA [3º Bimestre 2011] 3o Ano/EM
A origem do campo magnético
1] (UFMG) Observe a figura.
Essa figura mostra três fios paralelos, retos e longos, dispostos perpendicularmente ao plano do papel, e, em
cada um deles, uma corrente i. Cada fio, separadamente, cria, em um ponto a 20 cm de distância dele, um
campo magnético de intensidade B. O campo magnético resultante no ponto P, devido à presença dos três fios,
terá intensidade igual a:
A. (
) B/3
B. (
) B/2
C. (
) B
D. (
) 5B/2
E. (
) 3B
2] (UFMG ) Os fios 1 e 2 são retilíneos e muito compridos, estando ambos no ar e situados no plano
dessa folha. Há, no fio 1, uma corrente i1 = 5,0 A e uma corrente i2 no fio 2. Deseja-se que o campo
magnético resultante, devido aos fios, seja nulo no ponto P. Para que isso aconteça:
a) determine qual deve ser o sentido da corrente i2 no fio 2.
b) calcule qual deve ser o valor de i2.
3] A figura mostra dois condutores retilíneos e perpendiculares ao plano do papel atravessados por
correntes elétricas de intensidades, respectivamente, i1 = 15 A e i2 = 20 A.
Caracterize o vetor indução magnética B (módulo, direção e sentido) originado no ponto P devido às
correntes elétricas i1 e i2. Considere µ = 4π x 10-7 Tm/A.
4] As espiras mostradas na figura ao lado são concêntricas e dispostas perpendicularmente uma à outra.
Cada espira tem raio R = 25 cm e é percorrida por corrente elétrica de intensidade i = 10A nos sentidos
indicados. Caracterize o vetor indução magnética B resultante (módulo, direção e sentido) no centro
comum das espiras. (Dado µ = 4π x 10-7 Tm/A.)
5] Uma espira circular de centro C e raio R = 5,0 cm é percorrida pela corrente i1 = 4,0 A. Perpendicularmente
ao plano da espira, há um fio reto e longo, percorrido pela corrente i2 = 9π A, como ilustra a figura, de modo
que a distância entre o fio e o centro da espira é d = 15 cm. Determine a intensidade do campo magnético
resultante no centro da espira.
Dado: µ = 4π x 10-7 Tm/A.
6] Duas espiras circulares E1 e E2, concêntricas e coplanares, de raios R1 = 10π cm e R2 = 2,5π cm, são
percorridas pelas correntes elétricas i1 e i2, indicadas na figura.
Sendo i1 = 10 A e µ = 4π x 10-7 Tm/A:
A) caracterize o vetor indução magnética (módulo, direção e sentido) originada pela corrente
elétrica i1 no centro O;
B) determine o valor de i2 para que o vetor indução magnética resultante no centro seja nulo.
Revisão – Livro Texto – Parte III Tópico 2 (A origem do campo magnético) – Exercs: 7 a 18; 20, 25, 26, 36.
Força magnética sobre correntes elétricas
1] (Unicamp-SP adaptada) Um fio condutor rígido de 500 g e 20 cm de comprimento é ligado ao restante do
circuito através de contatos deslizantes sem atrito, como mostra a figura a seguir. O plano da figura é vertical.
Inicialmente a chave está aberta. O fio condutor é preso a um dinamômetro e se encontra em uma região com
campo magnético de 0,6 T, entrando perpendicularmente no plano da figura. Considere o campo de indução
magnética B constante. Adote a aceleração da gravidade g = 10 m/s2.
a) Calcule a força medida pelo dinamômetro com a chave aberta, estando o fio em equilíbrio.
b) Determine o sentido e a intensidade da corrente elétrica no circuito após o fechamento da chave, sabendo
que o dinamômetro passa a indicar 2 N em sua leitura.
c) Calcule a resistência total do circuito, sabendo que a tensão da bateria é de 60 V.
2] Um condutor retilíneo, com massa m = 0,5 kg e comprimento L = 1 m, está imerso num campo magnético
uniforme de indução B = 0,5 T como na figura.
A mola que sustenta o condutor tem constante elástica k = 100 N/m. Determine a deformação sofrida pela mola
em cada uma das situações abaixo. Adote g = 10 m/s2.
a) O condutor não está sendo percorrido por corrente elétrica (i = 0).
b) O condutor é percorrido por corrente elétrica de intensidade i = 10A e no sentido de M para N.
c) O condutor é percorrido por corrente elétrica de intensidade i = 10A e no sentido de N para M.
3] (UFSCar – SP adaptada) Um fio AC, de 20 cm de comprimento e massa 10 g, está posicionado na
horizontal, em repouso, suspenso por uma mola isolante de constante elástica k = 5,0 N/m, imerso num campo
magnético uniforme horizontal B = 0,5 T, conforme mostra a figura. Dado µ = 4π x 10-7 Tm/A g = 10 m/s2
Quando uma corrente i = 2,0 A passar pelo fio:
A) represente (em um diagrama de forças) as forças que atuam sobre o fio;
B) calcule a deformação sofrida pela mola, em mm.
Revisão – Livro Texto – Parte III Tópico 3 (Força magnética sobre correntes elétricas) – Exercs: 5 a 8; 13 a
15; 21 a 23.
Indução eletromagnética
1] A figura mostra uma espira condutora circular de área 2,0 m2, colocada perpendicularmente em um campo
magnético uniforme de intensidade B = 1,5 T, que aponta para dentro da página.
O circuito do qual a espira faz parte contém, também, um resistor de 5 Ω ligado por fios condutores. Abre-se a
espira de modo que sua área seja aumentada de 20% do valor inicial em 3,0 s. Determine:
A) a variação do fluxo magnético através da espira, em Wb;
B) a fem induzida na espira, em V;
C) a potência dissipada no resistor, em mW.
2] Um campo magnético uniforme B é instalado perpendicularmente ao plano de uma espira circular de 50,0
cm de raio e auto indutância desprezível. O módulo de B aumenta à taxa de 1,5 T/s e a espira dissipa, por
aquecimento Joule, 4,0 mW. (a) Determine a força eletromotriz induzida na espira, em V (b) Calcule a corrente
induzida na espira, em A. (c) Calcule a resistência da espira, em Ω.
3] Na figura abaixo,
seja B igual a 5 T e l = 60 cm. Sabe-se que a barra move-se com velocidade constante de 10 m/s e que
a potência dissipada no resistor por efeito Joule é 10W. Calcule: (a) a fem induzida no circuito, (b) a
corrente no circuito (c) a resistência R.
Revisão – Livro Texto – Parte III Tópico 4 (Indução eletromagnética) – Exercs: 7 a 12; 20 a 22; 28 a 30; 34
a 36.