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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Campus Regional de Resende
Faculdade de Tecnologia
Departamento de Matemática Física e Computação
Prof. Angelo Cerqueira
Física III
Lista de exercícios 8 – Campo magnético
1) Um próton que se move num ângulo de 23º em relação a um campo magnético de
intensidade 2,60mT experimenta uma força magnética de 6,50×10−17 N . Calcular (a) a
velocidade escalar e (b) a energia cinética em elétron-volts do próton. Resp.:(a)
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4,00×10 m /s ; (b)835eV.
2) Um elétron tem uma velocidade inicial (12,0km/s)j+(15,0km/s)k e uma aceleração constante
de ( 2,00×1012 m/s 2 )i numa região em que estão presentes um campo elétrico e um
campo magnético uniformes. Sabendo-se que B = (400μT)i, determine o campo elétrico E.
Resp.: (-11,4i – 6,00j + 4,80k)V/m.
3) Um elétron com energia cinética de 2,5keV se move horizontalmente para dentro de uma
região do espaço onde existe um campo elétrico direcionado para baixo e cujo módulo é
igual a 10kV/m. (a) Quais são o módulo, a direção e o sentido do (menor) campo magnético
capaz de fazer com que os elétrons continuem a se mover horizontalmente? Ignore a força
gravitacional, que é bastante pequena. (b) Será possível, para um próton, atravessar esta
combinação de campos sem ser desviados? Se for, em que circunstâncias?
Resp.: (a) 2,96×107 m/ s perpendicular a E e v; (b)vp=ve, E e B em direções opostas.
4) Uma partícula alfa (q=+2e, m=4,00u) percorre uma trajetória circular de raio 4,50cm num
campo magnético com B=1,20T. Calcular (a) sua velocidade escalar, (b) seu período de
revolução, (c) sua energia cinética em elétron-volts e (d) a diferença de potencial através da
qual ela teria de ser acelerada para alcançar tal energia. Resp.: (a) 2,60×106 m/ s , (b)
1,09×10−7 s , (c) 1,40×10 5 eV , (d) 7,00×104 V .
5) Um feixe de elétrons cuja energia cinética é K emerge da “janela” de saída na extremidade
de um tubo acelerador. Existe uma placa metálica a uma distância d dessa janela e
perpendicular à direção do feixe emergente. Mostre que podemos evitar que o feixe colida
com a placa se aplicarmos um campo magnético B tal que
2mK
B≥ 2 2
e d
onde m e e são, respectivamente, a massa e a carga do elétron. Qual deve ser a orientação de
B?

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6) Numa experiência de física nuclear, um próton com energia cinética de 1,0MeV se move
numa trajetória circular num campo magnético uniforme. Qual deve ser a energia (a) de uma
partícula alfa (q=+2e, m=4,00u)e (b) de um dêuteron (q=+e, m=2,00u) para que percorram
a mesma órbita? Resp.: (a)1,0MeV; (b) 0,5MeV.
7) Um fio de 62,0cm de comprimento e 13,0g de massa está suspenso por um par de
condutores flexíveis num campo magnético de 0,440T. Quais são a intensidade e o sentido
da corrente necessários para anular a tensão nos fios de suporte?. Resp.: 0,467A, da
esquerda para direita .
8) Uma barra de cobre de 1,0kg está em repouso sobre dois trilhos horizontais que distam 1,0m
um do outro e permite a passagem de uma corrente de 50A de um trilho para o outro. O
coeficiente de atrito estático é 0,60. Qual é o menor campo magnético (não necessariamente
vertical) que daria início ao movimento da barra?
Resp.:0,10T.
9) Um fio de comprimento L transporta uma corrente i. Mostre que, se o fio for enrolado na
forma de uma bobina circular e colocado num campo magnético, o torque máximo será
obtido quando a bobina tiver uma única volta e que o módulo máximo do torque vale
1 2
=
L iB
4
10) Um cilindro de madeira com massa m=0,250kg e comprimento L=0,100m, com N=10,0
voltas de fio enrolado em torno dele longitudinalmente, de modo que o plano da bobina,
assim formada, contenha o eixo do cilindro. Qual é a corrente mínima através da bobina
capaz de impedir o cilindro de rolar para baixo no plano inclinado de θ em relação à
horizontal, na presença de um campo magnético uniforme vertical de 0,500T, se o plano dos
enrolamentos for paralelo ao plano inclinado? Resp.:2,45A.