LISTA DE EXERCÍCIOS – 5 - Magnetismo
Goiânia, ____ de ___________ de 2014
Série: 3º ano e Semi Turma: _____
Aluno(a):______________________________________________________________
Disciplina: Física  Professor: Jean Carlo  e-mail:
Ação de um campo magnético sobre
corrente elétrica.
1. Um condutor reto e horizontal de comprimento
= 0,50m e massa
m = 2,0 . 10-3kg, percorrido por corrente elétrica de intensidade i = 8,0
A, encontra-se em equilíbrio sob ação exclusiva do campo de
gravidade e de um campo magnético uniforme de indução
conforme a figura. Sendo g = 10 m/s2, determine:
B,
a) a intensidade do vetor B ;
b) o sentido da corrente elétrica i.
2. A figura mostra uma barra metálica, de 0,50m de comprimento e 3,0
N de peso, suspensa por meio de fios e molas condutoras, de peso
desprezível. A barra está imersa num campo magnético uniforme de
intensidade B = 3,0 T.
Determine a intensidade e o sentido da corrente elétrica que se deve
passar pela barra para que as molas não se deformem.
3. (UEL) Um pedaço de fio condutor retilíneo ( PQ ) é colocado entre
os pólos de um ímã em “U” e ligado aos terminais de uma pilha como
mostram os esquemas abaixo.
O vetor
F
representa corretamente a força magnética que age sobre
[email protected]
uma mola isolante de constante elástica k, imerso num campo
magnético uniforme horizontal B = 0,5 T, conforme mostra a figura.
Sabendo-se que a massa do fio é m = 10g e que a constante da mola é k
= 5 N/m, a deformação sofrida pela mola, quando uma corrente i = 2 A
passar pelo fio, será de:
a) 3mm.
b) 4mm.
c) 5mm.
d) 6mm.
e) 7mm.
6. (UNESP-2005) Um dos lados de uma espira retangular rígida com
massa m = 8,0g, na qual circula uma corrente i, é atado ao teto por dois
fios não condutores de comprimentos iguais. Sobre esse lado da espira,
medindo 20,0cm, atua um campo magnético uniforme de 0,05 T,
perpendicular ao plano da espira. O sentido do campo magnético é
representado por uma seta vista por trás, penetrando o papel, conforme
é ilustrado na figura.
Considerando g = 10,0 m/s2, o menor valor da
corrente que anula as trações nos fios é
a) 8,0 A.
b) 7,0 A.
c) 6,0 A.
d) 5,0 A.
e) 4,0 A.
7. (UNIFESP-2004) Um pedaço de fio de comprimento L e massa m
pode deslizar sobre duas hastes rígidas e lisas, de comprimento D cada
uma e fixas em um plano inclinado de um ângulo θ, como é ilustrado
na figura.
As hastes estão conectadas a uma bateria e o pedaço de fio fecha o
circuito. As hastes e o fio estão submetidos a um campo magnético
uniforme B vertical, apontado para cima. Representando a aceleração
da gravidade por g,
a) determine o valor da corrente i para que o fio fique em equilíbrio
sobre o plano inclinado.
b) Considere que o pedaço de fio esteja em equilíbrio no ponto mais
baixo do plano inclinado. Se a corrente for duplicada, o fio será
acelerado e deixará o plano no seu ponto mais alto. Determine a
energia cinética do fio nesse ponto.
8. (UNIFESP-2007) A figura mostra uma espira retangular imersa em
um campo magnético uniforme, elemento básico de um motor elétrico
de corrente contínua.
PQ enquanto nele houver corrente elétrica, somente:
a) no esquema I.
b) no esquema II.
c) no esquema III.
d) nos esquemas I e II.
e) nos esquemas II e III.
4. (COVEST-PE) Um fio reto, na presença de um campo de indução
magnética uniforme de módulo igual a 2 teslas, transporta uma
corrente igual a 6 ampères. Qual o valor do módulo da força
magnética atuando por unidade de comprimento sobre o fio, em
N/m, se o ângulo entre o vetor indução e o fio é de 30º?
5. (UFSCAR-2004) Um fio AC, de 20cm
de comprimento, está posicionado na
horizontal, em repouso, suspenso por
O plano da espira é paralelo ao vetor campo magnético B . A
extremidade da espira junto ao ponto D está ligada ao pólo positivo da
bateria e a extremidade B ao pólo negativo; a corrente percorre o
circuito no sentido de D para B. São dados:
– intensidade da corrente que percorre a espira: i = 0,80 A;
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– resistência do fio no trecho DCAB: R = 2,5 Ω;
– módulo do vetor campo magnético: B = 0,50 T;
– comprimento dos lados da espira: AB = CD = 0,050m.
Determine:
a) a diferença de potencial entre os pontos D e B.
b) o módulo da força magnética que atua em um dos lados, AB ou CD.
9. (FUVEST-2003) O ímã representado na figura, com largura L =
0,20m, cria, entre seus pólos, P1 e P2, um campo de indução magnética
B, horizontal, de intensidade constante e igual a 1,5T. Entre os pólos
do ímã, há um fio condutor f, com massa m = 6,0 . 10-3kg, retilíneo e
horizontal, em uma direção perpendicular à do campo B. As
extremidades do fio, fora da região do ímã, estão apoiadas e podem se
mover ao longo de guias condutores, verticais, ligados a um gerador de
corrente G. A partir de um certo instante, o fio f passa a ser percorrido
por uma corrente elétrica constante i = 50A. Nessas condições, o fio
sofre a ação de uma força F0, na direção vertical, que o acelera para
cima. O fio percorre uma distância vertical d = 0,12m, entre os pólos
do ímã e, a seguir, se desconecta dos guias, prosseguindo em
movimento livre para cima, até atingir uma altura máxima H.
O circuito elétrico fecha-se no encontro da ponta de um raio da roda
com o mercúrio. Devido ao campo magnético produzido pelo imã, de
pólos C e D, a roda gira, mantendo sempre um raio em contato com o
mercúrio. Assim, vê-se a roda girando no sentido
a) horário, se C for pólo norte e a corrente fluir, no contato, do raio
para o mercúrio.
b) anti-horário, se C for pólo sul e a corrente fluir, no contato, do raio
para o mercúrio.
c) horário, se C for pólo norte e a corrente fluir, no contato, do
mercúrio para o raio.
d) anti-horário, se C for pólo norte e a corrente fluir, no contato, do
mercúrio para o raio.
e) horário, se C for pólo sul e a corrente fluir, no contato, do mercúrio
para o raio.
12. (ENEM/2013) Desenvolve-se um dispositivo para abrir
Determine
a) o valor da força eletromagnética F0, em newtons, que age sobre o
fio.
b) o trabalho total τ, em joules, realizado pela força F0.
c) a máxima altura H, em metros, que o fio alcança, medida a partir de
sua posição inicial.
automaticamente uma porta no qual um botão, quando
acionado, faz com que uma corrente elétrica i=6,0 A
percorra uma barra condutora de comprimento L = 5 cm,
cujo ponto médio está preso a uma mola de constante
-2
elástica k = 5 x 10 N/cm. O sistema mola-condutor está
preso uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado
o botão, a barra saira da posição de equilíbrio a uma
velocidade média de 5 m/s e atingirá a catraca em 6
milisegundos, abrindo a porta.
10. (UFG-2005) Para medir a intensidade de um campo magnético
uniforme, utiliza-se o aparato ilustrado na figura abaixo.
A intensidade do campo magnético, para que o
dispositivo funcione corretamente, é de:
-1
a) 5 x 10 T.
-2
b) 5 x 10 T.
1
c) 5 x 10 T.
-2
d) 2 x 10 T.
0
e) 2 x 10 T.
O fio condutor tem comprimento 2,5cm e massa 1,0g; as molas,
condutoras de eletricidade, têm constante elástica 5,0 N/m. Quando a
tensão elétrica está desligada as molas apresentam deformação de
2,0mm. 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.
1. a) 5,0 . 10-3 T
11. (UFG-2006) Peter Barlow (1776-1862), cientista e engenheiro
inglês, foi um dos primeiros a inventar um motor a corrente contínua,
esquematizado no desenho abaixo:
7. a)
GABARITO
b) Da esquerda para a direita.
2. 2 A da esquerda para a direita. 3. D 4. 6 N/m
5. Sem resposta.
i
mg.tg
BL
6. A
b)
EC  Dmg.sen
b) 2,0 . 10-2 N
8. a) 2 V
9. a) 15 N
b) 1,8 J
10. Em sala.
11. C
c) 30m
12. Em sala.
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