P r o F . M a r c e l o FÍS ICA Curso: ( )Extensivo ( )Semiextensivo ( )Específica Aluno(a): Data: 07/ 05 / 2013 Obs.: 01 - (UEM PR) Considere os campos magnéticos gerados por espiras condutoras e solenoides ideais, quando percorridos por correntes elétricas e imersos no vácuo, e assinale o que for correto. 01. Em um solenoide ideal, as espiras adjacentes conduzem correntes elétricas constantes com o mesmo sentido, que provocam uma atração entre si, que produz uma tensão mecânica de compressão ao longo do eixo principal do solenoide. 02. As linhas de campo magnético, no interior de um solenoide ideal, percorrido por uma corrente elétrica constante, são antiparalelas, resultando em um campo magnético nulo nessa região. 04. A intensidade do campo magnético é máxima no centro de uma espira condutora e aumenta com o aumento da intensidade da corrente elétrica que circula na espira. 08. Os campos magnéticos gerados por solenoides ideais, percorridos por correntes elétricas constantes, não dependem de fatores geométricos associados a estes componentes elétricos. 16. Os campos magnéticos gerados no exterior das espiras de solenoides ideais, percorridos por correntes elétricas constantes, são muito maiores que aqueles gerados em seu interior. 02 - (UEM PR) Um fio retilíneo longo transporta uma corrente de –19 100 A. Um elétron (e = 1,6 x 10 C) está se 7 movendo com velocidade v = 1,0 x 10 m/s, passando em um ponto P a 5,0 cm deste fio. A –7 permeabilidade magnética do vácuo é de 4 x 10 T.m/A. Nessas condições, assinale o que for correto: 01. As linhas de indução magnética, devido à corrente, são circunferências concêntricas com o fio e em planos ortogonais. 02. O campo magnético, no ponto P, tem módulo 0,4 mT e direção perpendicular ao plano do fio. 04. Se o elétron estiver se movendo no plano do fio, perpendicularmente e em direção a este, sofrerá ação de uma força de sentido contrário –16 à corrente e de módulo 6,4 x 10 N. 08. Se a velocidade do elétron for paralela ao fio e no sentido da corrente, no ponto P, sofrerá ação de uma força radial em direção ao fio. 16. Se a velocidade do elétron estiver dirigida ortogonalmente ao plano do fio, então o elétron não sofrerá desvio, ao passar pelo ponto P. 32. Em qualquer situação, a força magnética sobre o elétron, caso exista, será perpendicular à sua velocidade e ao campo magnético. 03 - (UEM PR) Dois fios metálicos de comprimento L estão dispostos paralelamente no vácuo, separados por uma distância d. Cada um desses fios transporta uma corrente elétrica i, e essas correntes elétricas fluem em sentidos contrários nos fios. Com base nessas informações, analise as alternativas e assinale o que for correto. 01. As linhas de campo magnético no entorno dos fios são paralelas ao comprimento desses fios. 02. Os fios são atraídos pelas forças magnéticas que surgem em função do fluxo de carga elétrica nesses fios. 04. O módulo da força de interação entre os fios é diretamente proporcional ao produto entre as correntes elétricas que fluem nesses fios. 08. O módulo do vetor campo magnético a uma dada distância r dos fios é dado por B 4 0 i1i 2 r2 . 16. O módulo da força magnética observada em cada fio é 0i 2 L . 2d 04 - (UEM PR) Dois fios paralelos, A e B, retos e compridos, estão no ar e são percorridos pelas correntes i A = 10,0 A e iB = 2,0 A, de mesmo sentido, conforme mostra a figura a seguir. Os fios estão separados pela distância d = 30,0 cm. Calcule, em T, o módulo do campo magnético resultante no ponto P situado a uma distância r = 10,0 cm do fio B. 05 - (UEM PR) Uma partícula, de massa M e carga elétrica Q positiva, é lançada horizontalmente com velocidade v, da direita para a esquerda, em uma região do espaço onde existem vácuo e um campo elétrico uniforme E , que está direcionado de cima para baixo. Nessa região do espaço, também existem um campo magnético uniforme H , orientado perpendicularmente para dentro do plano da página. De posse dessas informações, desconsiderando ação da gravidade, assinale o que for correto. 01. O módulo da força resultante que atua sobre a partícula é Q(vH + E). 02. Para que a trajetória da partícula se mantenha retilínea, é necessário que o módulo da sua velocidade de lançamento seja v0 = E . H 04. Na situação descrita no enunciado, a trajetória da partícula é sempre desviada para baixo. 08. As linhas de força do campo magnético formam superfícies fechadas. 16. A passagem da partícula carregada na região dos campos elétrico e magnético altera as características físicas desses campos. 06 - (UEM PR) A figura a seguir ilustra uma caixa montada por um professor de física. Nessa caixa, a base e a tampa são placas de um capacitor e a frente e o fundo são, respectivamente, os pólos norte e sul de dois ímãs. Dessa forma, o professor pode produzir o campo magnético B perpendicular ao campo elétrico E , ambos constantes. Fora da caixa, ele controla o valor de campo elétrico E e a velocidade v com que uma partícula carregada com carga Q é lançada pela lateral esquerda da caixa, sempre perpendicular a E e a B . Considerando que o professor manteve o campo magnético constante e igual a 0,4 T, assinale o que for correto. 01. Se inicialmente o campo elétrico é nulo, uma partícula com carga Q positiva que penetra dentro da caixa com uma velocidade v sofrerá uma força magnética e sua trajetória será desviada em direção ao pólo sul do ímã. 02. Se inicialmente o campo elétrico é nulo, uma partícula com carga Q negativa que penetra dentro da caixa com a velocidade v sofrerá uma força magnética e sua trajetória será desviada em direção ao pólo norte do ímã. 04. Considere uma partícula positiva com carga Q = 5,0 C que penetra dentro da caixa com 6 uma velocidade v = 0,3 10 m/s. Para que ela atravesse a caixa com velocidade constante sem sofrer desvio na sua trajetória, deve-se estabelecer um campo elétrico igual a 4 12,0 10 V/m entre as placas do capacitor. 08. Se o campo elétrico for mantido igual a 10.000 V/m entre as placas do capacitor, independente da velocidade com que uma partícula é lançada dentro da caixa, a força elétrica sobre ela terá sempre o mesmo valor. 16. Se o campo elétrico for mantido igual a 10.000 V/m entre as placas do capacitor e lançar partículas positivas com carga Q = 5,0C e 6 velocidade v = 0,3 10 m/s, ela será desviada em direção à placa positiva. 32. Se a partícula lançada for negativa, independente do valor do campo elétrico dentro da caixa, ela sempre vai sofrer desvio na sua trajetória. 07 - (UEM PR) O diagrama abaixo representa as linhas de um campo magnético uniforme. Assinale a alternativa que melhor representa a posição da agulha de uma bússola colocada em um ponto P, no mesmo plano do campo magnético. 08 - (UEM PR) Dois cilindros magnéticos são colocados sob um pedaço de cartolina conforme a figura abaixo. O papel é coberto com limalha de ferro. Quando os dois pólos Norte estão a uma pequena distância um do outro (e tocando o papel), a limalha de ferro é atraída, formando um padrão de linhas de força magnética. Qual das figuras abaixo ilustra o resultado final? 02. A agulha magnética de uma bússola é um ímã que se orienta na direção do campo magnético terrestre. 04. Se um ímã for cortado ao meio, isola-se o pólo norte do pólo sul. 08. Uma carga elétrica num campo magnético nem sempre sofre a ação de uma força magnética. 16. A força magnética sobre uma carga elétrica num campo magnético é sempre perpendicular à sua velocidade, desde que a direção de tal velocidade não seja a mesma da do campo magnético. 32. Ao se colocar uma bússola nas proximidades de um fio condutor no qual está passando uma corrente elétrica, a agulha da bússola apontará para a direção do campo magnético criado pela corrente. 64. O pólo norte da agulha imantada de uma bússola aponta para o pólo sul magnético da Terra. 10 - (UEM PR) Uma espira quadrada de 10,0 cm de lado e resistência de 1,0 se movimenta em linha reta no vácuo a uma velocidade constante de 50,0 cm/s. A espira atravessa uma região do espaço onde existe um campo magnético constante e uniforme de 0,5 T, que está orientado perpendicularmente à área da espira. Com base nessas informações, analise as alternativas e assinale o que for correto. a) b) c) d) 01. O fluxo magnético que flui na espira, quando ela está completamente imersa no campo magnético, é de 0,005 Wb. 02. A força eletromotriz induzida na espira, quando ela entra na região de campo magnético, é de 5,0 V. 04. Quando a espira sai da região de campo magnético, uma corrente elétrica é induzida na espira no sentido de gerar uma força magnética que se oponha a tal movimento. 08. A intensidade da corrente elétrica induzida na espira, quando ela sai da região de campo magnético, é de 25,0 A. 16. A força eletromotriz e a intensidade da corrente elétrica induzidas na espira, quando ela está totalmente imersa no campo magnético, são nulas. e) Nenhuma das alternativas anteriores. 09 - (UEM PR) Com relação às propriedades do campo magnético e de ímãs, assinale o que for correto. 01. Em um ímã, existem cargas magnéticas positivas e negativas, separadas por uma distância igual ao comprimento do ímã. 11 - (UEM PR) Uma espira circular ligada a um amperímetro é posicionada perpendicularmente a um campo magnético. Assinale o que for correto. 01. Se a espira for mantida em repouso e o campo magnético uniforme, então será observada uma corrente elétrica no circuito. 02. Se o fluxo magnético variar no tempo, será observado o surgimento de uma força eletromotriz induzida na espira. 04. Se o campo magnético variar no tempo, não será observado o surgimento de uma corrente elétrica induzida na espira. 08. Quando há uma força eletromotriz induzida na espira, a primeira lei da termodinâmica é violada. 16. Para uma espira de 0,1m de raio, imersa em um campo magnético uniforme de 0,2 T de intensidade e posicionada perpendicularmente ao mesmo, o fluxo magnético que a atravessa é 2 x 10-3 Wb . 12 - (UEM PR) Considere uma espira circular imersa em um campo magnético de indução B . Considere ainda que o plano da espira é perpendicular às linhas do campo magnético, cuja intensidade pode ser controlada. Em qual das situações abaixo um galvanômetro ligado à bobina não indicará a passagem de uma corrente elétrica induzida? a) Enquanto o campo magnético estiver variando. b) Ao fazer a espira girar em torno de um eixo paralelo ao plano da espira. c) Durante o aumento do raio da espira. d) Enquanto o campo magnético se mantiver constante no seu valor máximo. e) Enquanto o fluxo magnético se mantiver variando constantemente com o tempo. 13 - (UEM PR) Considere uma espira condutora ABCD, posicionada sobre o plano xy. Um ímã é colocado verticalmente acima da espira, podendo deslocarse na direção do eixo z, conforme mostrado na figura a seguir. Assinale o que for correto. 02. Se o ímã estiver se aproximando da espira, o fluxo magnético dentro dessa está aumentando. 04. Se o ímã estiver parado, a corrente criada na espira é constante e não-nula. 08. O campo magnético que a corrente cria no interior do anel deve estar dirigido para cima. 16. Se o ímã for afastado da espira, o campo magnético que a corrente cria no interior do anel deve estar dirigido para baixo. 32. Se o ímã estiver se aproximando da espira, a corrente induzida nessa terá o sentido ADCB. 14 - (UEM PR) Um íon positivo de massa m 2,0 10 26 kg e carga q 2,0 10 20 C é lançado pelo orifício A do anteparo, com velocidade v 5,0 10 3 m / s , perpendicularmente ao campo magnético uniforme de intensidade B = 1,0 T (como ilustra a figura abaixo). Assinale o que for correto. 01. A força F 1,0 10 16 , que age sobre o íon, é perpendicular à velocidade v. 02. O íon descreve uma trajetória circular e atinge o ponto B situado a 10,0 mm de A. 04. O íon descreve uma trajetória parabólica e perde velocidade ao atravessar o campo magnético. 08. O íon descreve uma trajetória linear ao atravessar o campo magnético, mantendo o módulo da velocidade. 16. O íon descreve uma trajetória parabólica, mantendo o módulo da velocidade. 15 - (UEM PR) Uma carga positiva percorre uma trajetória circular, com velocidade constante, no sentido anti-horário, sob a ação de um campo magnético uniforme. Considerando essa configuração, assinale a alternativa correta. 01. O campo magnético estabelecido pelo ímã em pontos do interior da espira está dirigido para cima (z positivo). a) A direção do campo magnético tangencia a trajetória no sentido anti-horário. b) A direção da força magnética tangencia a trajetória no sentido horário. c) A direção do campo magnético é perpendicular ao plano definido por esta página e aponta para fora. d) A direção da força magnética é perpendicular ao plano definido por esta página e aponta para fora. e) A direção do campo magnético é perpendicular ao plano definido por esta página e aponta para dentro. 16 - (UEM PR) Uma partícula a (massa 6,4 x 10-27kg e carga q -19 = +3,2 x 10 C) penetra numa região do espaço onde existe um campo magnético uniforme, de módulo B = 5,0T, com velocidade de módulo v = 7 5,0 x 10 m/s, perpendicular à direção do campo, descrevendo uma trajetória circular, de raio r. Nessas condições, assinale o que for correto. 01. Em qualquer ponto da trajetória, a força magnética será perpendicular à velocidade. 02. Em qualquer ponto da trajetória, a velocidade v da partícula permanece constante. 04. A energia cinética da partícula não é alterada, enquanto esta estiver sob a ação do campo magnético. 08. O trabalho realizado pela força magnética, para deslocar a partícula entre dois pontos quaisquer da trajetória, é nulo. 16. Para a partícula (a), o raio da trajetória é r = 20cm. 32. Substituindo a partícula a por um elétron (carga negativa) e, ao mesmo tempo, invertendo o sentido de B , o sentido da trajetória também será invertido. 17 - (UEPG PR) Um fio metálico retilíneo percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i é colocado entre os pólos de um ímã, paralelamente ao plano desta página, como mostra o gráfico abaixo. Sobre a força magnética que atua sobre esse fio, assinale o que for correto. 01. Sua direção é paralela à página. 02. 04. 08. 16. Sua direção é perpendicular à página. Sua direção é a das linhas de indução. Seu sentido é contrário às linhas de indução. Seu sentido é voltado para dentro da página. 18 - (UEPG PR) O eletromagnetismo estuda tanto as interações elétricas como as magnéticas. Sobre o eletromagnetismo, assinale o que for correto. 01. Se um imã for partido em duas partes, o pólo sul se conserva enquanto o pólo norte desaparece. 02. A Terra pode ser considerada como um grande imã, cujos pólos norte e sul magnéticos se localizam aproximadamente nos pólos sul e norte geográficos, respectivamente. 04. A atração que ocorre quando aproximamos certos minérios de um pedaço de ferro é uma manifestação de natureza elétrica. 08. Um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica produz deflexões em uma agulha imantada. 19 - (UEPG PR) Sempre que um fluxo magnético, através de um circuito, for variável, surge neste circuito uma fem e uma corrente induzida. Esse fenômeno é conhecido como indução eletromagnética. Sobre esse fenômeno, assinale o que for correto. 01. A voltagem induzida em uma bobina é proporcional ao produto do número de espiras pela taxa com a qual o fluxo magnético varia no interior das espiras. 02. Quando existe um movimento relativo entre um imã e uma espira, surge na espira uma corrente induzida. 04. O sentido da corrente induzida, através de uma espira, é tal que ela origina um fluxo magnético induzido, que se opõe à variação do fluxo magnético indutor. 08. A variação temporal do fluxo magnético através de um circuito fornece, em cada instante, o valor da fem induzida, com o sinal invertido. 16. A fem induzida e a corrente induzida têm o mesmo sentido. 20 - (UEPG PR) Cargas elétricas em movimento originam campo magnético. Quando uma carga elétrica encontrase em movimento, em um campo magnético, há uma interação entre esse campo e o campo originado pela carga. Essa interação é manifestada por uma força que age na carga elétrica, a qual é denominada força magnética. Sobre força magnética, assinale o que for correto. 01. O sentido da força magnética depende do sinal da carga em movimento. 02. A direção da força magnética, sobre uma carga em movimento, é perpendicular ao plano formado pelo vetor velocidade da carga e pelo vetor indução magnética. 04. Quando uma carga elétrica é lançada perpendicularmente em direção de um campo magnético uniforme, a carga descreverá uma trajetória circular. 08. A força magnética sobre uma carga elétrica movendo-se, em uma direção paralela à direção do campo magnético uniforme, é nula. 16. Entre dois condutores retos e extensos, percorridos por correntes elétricas, a força magnética entre eles será repulsiva se as correntes tiverem o mesmo sentido. GABARITO: 1) Gab: 13 2) Gab: CCEECC 3) Gab: 20 4) Gab: 09 5) Gab: 13 6) Gab: 28 7) Gab: B 8) Gab: B 9) Gab: 90 10) Gab: 21 11) Gab: 18 12) Gab: D 13) Gab: 35 14) Gab: 03 15) Gab: E 16) Gab: CECCCE 17) Gab: 18 18) Gab: 10 19) Gab: 31 20) Gab: 15