respectivamente. Pode-se afirmar que as razões dos
períodos Td/Tp e Ta/Tp são, respectivamente:
a) 1 e 1.
b) 1 e
Módulo 64 - Exercício 11
c)
2 e 2.
d) 2 e 2 .
e) 2 e 2.
Questão 01
Questão 04
Com relação aos conceitos de eletricidade e
magnetismo, coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas
afirmativas abaixo e, em seguida, assinale a opção que
apresenta a sequência correta.
( ) Na eletrização por atrito, o corpo que perde elétrons
passa a ter mais prótons do que possuía anteriormente
e, nesse caso, fica eletrizado com carga positiva.
(
) Condutores são corpos que facilitam a passagem
da corrente elétrica, pois possuem uma grande
quantidade de elétrons livres.
( ) Um ímã em forma de barra, ao ser cortado ao meio,
dá origem a dois novos ímãs, cada um com apenas um
polo (norte ou sul).
(
) A bússola magnética, cuja extremidade encarnada
é o seu polo norte, aponta para uma direção definida da
Terra, próxima ao Polo Norte Geográfico.
(
) Geradores são dispositivos que transformam outras
formas de energia em energia elétrica.
(
) O chuveiro elétrico pode ser considerado um
resistor, pois transforma energia elétrica em energia
exclusivamente térmica.
a) F - V - F - V - V - V
b) F - F - V - V - F - V
c) V - F - F - V - V - F
d) V - V - V - F - F - F
e) F - V - V - F - F - V
Uma partícula carregada é injetada em uma região
onde atua apenas um campo magnético de módulo B,
perpendicular ao movimento inicial da partícula (veja a
figura abaixo). Esse campo é suficiente para fazer com
que a partícula descreva um movimento circular. A carga
da partícula é o triplo da carga do elétron, o módulo do
campo é 2 T, e o módulo da velocidade da partícula é
V = 10-4 c, em que c é a velocidade da luz no vácuo. Se
a massa da partícula é M = 3 x 10-25 kg, o raio R, descrito
pela partícula, será, aproximadamente:
Dados: e = 1,6 x10-19 C
c = 3 x 108 m/s
a) 1 cm.
b) 1 mm.
c) 1 dm.
d) 1 m.
Questão 02
Cientistas creem ter encontrado o tão esperado
"bóson de Higgs" em experimentos de colisão prótonpróton com energia inédita de 4 TeV (tera elétron-Volts)
no grande colisor de hádrons, LHC. Os prótons, de massa
-27
-19
kg e carga elétrica 1,6x10
C, estão
1,7x10
Questão 05
Considere um fio condutor suspenso por uma mola de
plástico na presença de um campo magnético uniforme
que sai da página, como mostrado na figura abaixo. O
módulo do campo magnético é B = 3T. O fio pesa 180 g
e seu comprimento é 20 cm.
8
praticamente à velocidade da luz (3x10 m/s) e se
mantêm em uma trajetória circular graças ao campo
magnético de 8 Tesla, perpendicular à trajetória dos
prótons.
Com esses dados, a força de deflexão magnética
sofrida pelos prótons no LHC é em Newton:
a) 3,8x10-10
b) 1,3x10-18
c) 4,1x10-18
d) 5,1x10-19
e) 1,9x10-10
Questão 03
Considerando g = 10 m/s, o valor e o sentido da
corrente que deve passar pelo fio para remover a tensão
da mola é:
a) 3 A da direita para a esquerda.
b) 7 A da direita para a esquerda.
c) 0,5 A da esquerda para a direita.
d) 2,5 A da esquerda para a direita.
Prótons (carga e e massa mp), deuterons (carga e e
massa md = 2mp) e partículas alfas (carga 2e e massa
r
ma = 4mp) entram em um campo magnético uniforme B
perpendicular a suas velocidades, onde se movimentam
em órbitas circulares de períodos Tp, Td e Ta,
Viva essa experiência.
2.
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Questão 06
Questão 08
Um feixe de partículas eletrizadas P1 e P2, de mesma
r
massa, penetra em um campo magnético B com mesma
velocidade v. Observa-se que o feixe, ao penetrar no
campo magnético, divide-se em dois, percorrendo
trajetórias circulares de raios R1 = 2 R2, conforme figura
a seguir.
Um íon de massa 8,0 . 10-27 kg e carga elétrica
1,6 . 10-19 C entra numa câmara de espectrômetro de
massa, no ponto A perpendicular ao campo magnético
uniforme e descreve uma trajetória circular indicada na
figura, atingindo o ponto C. Sabendo-se que a distância
AC é de 0,1 cm, o valor mais próximo da ordem de
grandeza da energia cinética desse íon ao penetrar na
câmara no ponto A, vale em joules:
a) 10
-27
b) 10
c) 10
É CORRETO afirmar:
a) a força magnética que atua nas partículas eletrizadas
P1 é maior que a força magnética que atua nas partículas
eletrizadas P2, e por isso descrevem uma trajetória de
raio R1 maior que R2.
b) a força magnética que atua nas partículas eletrizadas
P2 é maior que a força magnética que atua nas partículas
eletrizadas P1, e por isso descrevem uma trajetória de
raio R2 menor que R1.
c) as cargas elétricas das partículas P1 e P2 são de
mesmo sinal, sendo a carga da partícula P1 maior que a
da partícula P2.
d) as cargas elétricas das partículas P1 e P2 são de sinais
contrários, sendo a carga da partícula P2 menor que a da
partícula P1.
-19
1
d) 10
e) 10
-17
-45
Questão 07
Uma partícula eletrizada positivamente de massa 4 mg
é lançada horizontalmente para a direita no plano xy,
r
conforme a figura a seguir, com velocidade v de 100
m/s. Deseja-se aplicar à partícula um campo magnético
r
B , de tal forma que a força magnética equilibre a força
r
peso P .
Questão 09
Uma partícula de massa m e carga q positiva, em
movimento retilíneo uniforme, penetra em uma região
na qual há um campo magnético uniforme, vertical e de
módulo B. Ao sair da região, ela retoma um movimento
retilíneo uniforme.
Todo o movimento se processa em um plano
horizontal e a direção do movimento retilíneo final faz
um ângulo
com a direção do movimento retilíneo
inicial. A velocidade da partícula é grande o bastante
para desprezarmos a força gravitacional, de modo a
considerarmos apenas a força magnética sobre ela.
Considerando q = 2 x 10-7 C e g = 10 m/s2, o módulo,
a direção e o sentido do vetor campo magnético são,
respectivamente:
r
a) 2x106 T, perpendicular à v saindo do plano xy.
r
6
b) 2x10 T, paralelo à v e entrando no plano xy.
r
c) 2T, perpendicular à v e saindo do plano xy.
r
d) 2T, perpendicular à v e entrando no plano xy.
r
e) 2T, paralelo à v e saindo do plano xy.
Viva essa experiência.
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a) Determine a razão v' / v entre o módulo v' da
velocidade do movimento retilíneo final e o módulo v da
velocidade do movimento retilíneo inicial.
b) Calcule quanto tempo a partícula demora para
atravessar a região em que há campo magnético em
função de q, m, B e .
Questão 10
Uma partícula carregada negativamente com carga
de módulo igual a 1,6.10-19C, movendo-se com
velocidade de módulo 1,0.107 m/s, penetra em uma
região na qual atua um campo magnético uniforme, de
intensidade igual a 1,5.10-3 T, conforme a figura.
Sabendo-se que a partícula descreve uma trajetória
circular de raio igual a 4,0 cm, calcule a sua massa,
desprezando a ação gravitacional.
Viva essa experiência.
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