1) A figura (a) representa uma metade magnetizada de uma lâmina de barbear, com os polos norte e sul indicados respectivamente pelas letras N e S. Primeiramente, esta metade de lâmina é dividida em três pedaços, como indica a figura (b). A seguir, os pedaços 1 e 3 são colocados lado a lado, como indica a figura (c). Nestas condições, podemos afirmar que os pedaços 1 e 3 se _________________ ,pois P assinala um polo -e Q um polo . A alternativa que preenche corretamente as lacunas na afirmativa acima é: a) atrairão - norte - sul b) atrairão - sul - norte c) repelirão - norte - sul d) repelirão - sul - norte e) atrairão - sul - sul Resp: D RESOLUÇÃO A divisão da lâmina cria polos norte e sul nas partes internas. Tendo sido realizada uma divisão da lâmina, não importa quantas outras divisões internas forem realizadas, os pontos P e Q permanecerão com a mesma polaridade. Como N é norte, então P é sul. Como S é sul, então Q é norte. Sendo assim, colocadas lado a lado os pedaços 1 e 3 vão se REPELIR, porque N (norte) e Q (norte) ficarão próximos, bem como P (sul) e S (sul). 2) Uma carga elétrica negativa está perto de uma bússola. É correto afirmar que a carga a) atrairá o polo norte da bússola, mesmo que essa carga esteja e m repouso. b) atrairá o polo sul da bússola, mesmo que essa carga esteja em repouso. c) não interferirá com a bússola, mesmo que essa carga esteja em movimento. d) só interferirá com a bússola se essa carga estiver em movimento. e) todas as afirmativas anteriores estão erradas. Resp: D RESOLUÇÃO Esse fenômeno só ocorre quando as cargas elétricas estão em movimento, já que cargas em repouso não produzem campo magnético. 3) Partículas com grande velocidade, provenientes do espaço, atingem todos os dias o nosso planeta e algumas delas interagem com o campo magnético terrestre. Considere que duas partículas A e B, com cargas elétricas QA 0 e QB 0, atingem a Terra em um mesmo ponto com velocidades, VA VB, perpendiculares ao vetor campo magnético local. Na situação exposta, podemos afirmar que a) a direção da velocidade das partículas A e B não irá se alterar. b) a força magnética sobre A terá sentido contrário à força magnética sobre B. c) a força magnética que atuará em cada partícula terá sentido contrário ao do seu respectivo vetor velocidade. d) a força magnética que atuará em cada partícula terá o mesmo sentido do vetor campo magnético local. e) a direção da velocidade das partículas A e B é a mesma do seu respectivo vetor força magnética. RESOLUÇÃO Resposta: [B] De acordo com o físico Hendrick Antoon Lorentz (1853-1920), toda carga elétrica lançada com certa velocidade V em direção a um campo magnético B , fica sujeita à ação de uma força magnética F , se a direção do vetor velocidade V não for paralela à direção do vetor campo magnético B . Caso a carga elétrica seja positiva, utilizamos a regra da mão direita para determinar a orientação dos vetores: Caso a carga elétrica seja negativa, utilizamos a regra da mão esquerda para determinar a orientação dos vetores: Analisando as alternativas: [A] Falsa. Como as partículas ficam sujeitas a atuação da força magnética devido a sua velocidade ser perpendicular ao campo magnético, haverá alteração da direção de suas velocidades. [B] Verdadeira. Analisando as regras da mão direita e esquerda, verificamos que se uma partícula é positiva e outra é negativa, as forças que atuam em cada uma das partículas terão sentidos opostos. [C] Falsa. Analisando as regras da mão direita e esquerda, verificamos que a força magnética é perpendicular ao vetor velocidade. [D] Falsa. Analisando as regras da mão direita e esquerda, verificamos que a força magnética é perpendicular ao vetor campo magnético. [E] Falsa. Analisando as regras da mão direita e esquerda, verificamos que a força magnética é perpendicular ao vetor velocidade. 4) Um professor apresenta a figura abaixo aos seus alunos e pede que eles digam o que ela representa. Andréa diz que a figura pode representar as linhas de campo elétrico de duas cargas elétricas idênticas; Beatriz diz que a figura pode representar as linhas de campo elétrico de duas cargas elétricas de sinais contrários; Carlos diz que a figura pode representar as linhas de indução magnética de dois polos magnéticos idênticos; Daniel diz que a figura pode representar as linhas de indução magnética de dois polos magnéticos contrários. Os alunos que responderam corretamente são a) Andréa e Carlos. b) Andréa e Daniel. c) Beatriz e Carlos. d) Beatriz e Daniel. Resp: D RESOLUÇÃO Andrea: F: Nesse caso as linhas do campo elétrico de uma das se afastariam da outra carga. Beatriz: V: Quando os sinais das carga são contrários as linhas do campo vão de uma carga para a outra. Carlos: F: Linhas de indução magnética de um polo se afastam de outro polo de mesmo sinal. Daniel: V: Linhas de indução magnética de um polo se direcionam a outro polo de sinal contrário. 5) Um guerreiro do futuro dispara, horizontalmente, seu canhão de prótons em direção a uma fortificação inimiga, mas um sistema de defesa faz acionar a criação de um campo uniforme de direção e módulo constantes, de tal forma que o feixe se desvia para a direita em relação ao guerreiro e não atinge a fortificação. Escolha, entre as opções abaixo, aquela que corresponda àquele campo capaz de produzir o efeito mencionado. a) Um campo magnético vertical para cima, se a trajetória após a aplicação do campo for um arco de parábola. b) Um campo elétrico horizontal para a esquerda em relação ao guerreiro, se a trajetória após a aplicação do campo for um arco de circunferência. c) Qualquer campo elétrico que seja perpendicular a um campo magnético. d) Um campo elétrico horizontal para a direita em relação ao guerreiro, se a trajetória após a aplicação do campo for um arco de circunferência. e) Um campo magnético vertical para cima, se a trajetória após a aplicação do campo for um arco de circunferência. Resp: E RESOLUÇÃO a) F: A força magnética é perpendicular à velocidade, portanto a trajetória é circular e não parabólica. b) F: Um campo elétrico com essa configuração iria desviar os prótons para a esquerda. c) F: O campo elétrico perpendicular ao magnético iria apenas acelerar ou retardar a carga e não mudar a sua direção. d) F: Veja as respostas anteriores. e) V: Um campo magnético vertical para cima criará uma força magnética que atuará sobre os prótons, apontando da esquerda para a direita, agindo como uma força centrípeta, o que fará com que as partículas tenham trajetória circular. 6) Na figura, estão representadas duas placas metálicas paralelas, carregadas com cargas de mesmo valor absoluto e de sinais contrários. Entre essas placas, existe um campo magnético uniforme B, perpendicular ao plano da página e dirigido para dentro desta, como mostrado, na figura, pelo símbolo . Uma partícula com carga elétrica positiva é colocada no ponto P, situado entre as placas. Considerando essas informações, assinale a alternativa em que melhor está representada a trajetória da partícula após ser solta no ponto P. Resp: C RESOLUÇÃO Ao ser abandonada, a carga positiva é atraída pelas cargas da placa negativa. Assim uma força paralela à folha, apontada para as cargas negativas passa a agir sobre a carga positiva. Assim que entra em movimento, uma força magnética passa a atuar sobre a carga positiva. Usando a regra do tapa, o polegar indica o sentido da velocidade e os dedos o sentido do campo magnético, que aponta para dentro da folha. O vetor força magnética atua então apontando para a esquerda, fazendo com que a trajetória da carga seja mais parecida com a mostrada na letra C. 7) Esta figura mostra uma bateria que gera uma corrente elétrica i no circuito. Considere uniforme o campo magnético entre os polos do ímã. O vetor que representa, corretamente, a força magnética que esse campo exerce sobre o trecho horizontal PO do fio situado entre os polos do ímã é Resp: B RESOLUÇÃO Usando a regra do tapa, o indicador aponta no sentido da corrente, e os demais dedos no sentido co campo magnético. Assim, a força F que age nos portadores de carga positivos, faz com que a força magnética seja vertical para cima. 8) Fazendo uma experiência com dois ímãs em forma de barra, Júlia colocou-os sob uma folha de papel e espalhou limalhas de ferro sobre essa folha. Ela colocou os ímãs em duas diferentes orientações e obteve os resultados mostrados nas figuras I e II: Nessas figuras, os ímãs estão representados pelos retângulos. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que as extremidades dos ímãs voltadas para a região entre eles correspondem aos polos a) norte e norte na figura I e sul e norte na figura II. b) norte e norte na figura I e sul e sul na figura II. c) norte e sul na figura I e sul e norte na figura II. d) norte e sul na figura I e sul e sul na figura II. Resp: D RESOLUÇÃO Observe que na figura 1 as interações entre os polos são atrativas (nomes opostos) e na figura 2, repulsivas (mesmo nome) --- 9) A figura representa um longo fio conduzindo corrente elétrica i. Em um dado instante, duas cargas, uma positiva e outra negativa, estão com velocidade V uma de cada lado do fio. A configuração que melhor representa as forças do fio sobre cada uma das cargas é Resp: B RESOLUÇÃO Usamos a regra da mão direita para determinar o sentido do campo magnético gerado pela corrente no fio. Vemos que acima do fio o campo magnético sai da página, acima do fio, e entra na página, abaixo do fio. Para a carga positiva acima do fio, a regra do tapa é aplicada, com o polegar apontando para o sentido da carga no campo elétrico, e os demais dedos no sentido do campo magnético. Essa disposição nos informa que a força é exercida para baixo sobre a carga positiva. Para a carga negativa abaixo do fio, usamos a regra do tapa novamente, e vemos que a força aponta para baixo, porque a carga é negativa. 10) Em uma aula de laboratório, os estudantes foram divididos em dois grupos. O grupo A fez experimentos com o objetivo de desenhar linhas de campo elétrico e magnético. Os desenhos feitos estão apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo. Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular hipóteses. Dentre elas, a única correta é que as figuras I, II, III e IV podem representar, respectivamente, linhas de campo a) eletrostático, eletrostático, magnético e magnético. b) magnético, magnético, eletrostático e eletrostático. c) eletrostático, magnético, eletrostático e magnético. d) magnético, eletrostático, eletrostático e magnético. e) eletrostático, magnético, magnético e magnético. RESOLUÇÃO Resposta : [A] Figura I: linhas de campo eletrostático – placa plana eletrizada positivamente. Figura II: linhas de campo eletrostático – duas partículas eletrizadas positivamente ou negativamente. Figura III: linhas de campo magnético – espira percorrida por corrente elétrica. Figura IV: linhas de campo magnético – fio reto percorrido por corrente elétrica. 11) Dentro do tubo de imagem de um televisor, a corrente elétrica, numa bobina, aplica sobre um 4 elétron passante um campo magnético de 5 10 T, de direção perpendicular à direção da 14 velocidade do elétron, o qual recebe uma força magnética de 1 10 N. Qual o módulo da 19 velocidade desse elétron? (Considere o módulo da carga do elétron como 1,6 10 C. ) 3 a) 3,34 10 m s 5 b) 1,60 10 m s 6 c) 7,60 10 m s 7 d) 4,33 10 m s 8 e) 1,25 10 m s RESOLUÇÃO Resposta da questão 9: [E] Dados: B = 5 10–4 T; q = 1,6 10–19 C; F = 1 10–14 N; θ = 90°. Da expressão da força magnética: F | q | v B senθ v F 1,4 1014 q B sen90 1,6 1019 5 104 F 1,25 108 m / s. 12) Esta figura mostra um ímã colocado próximo a uma bobina. Todas as alternativas apresentam situações em que aparecerá uma corrente induzida na bobina, EXCETO a) A bobina e o ímã se movimentam com a mesma velocidade para a direita. b) A bobina está em repouso e o ímã se movimenta para a direita. c) A bobina está em repouso e o ímã se movimenta para a esquerda. d) O ímã está em repouso e a bobina se movimenta para a direita. e) O ímã está em repouso e a bobina se movimenta para a esquerda. Resp: A RESOLUÇÃO Para ocorrer geração de corrente induzida na espira é necessário que haja variação do fluxo do campo magnético por ela. Para que isso aconteça um tem que ficar em repouso e o outro em movimento, ou as duas se movimentarem em sentidos contrários, mas não pode haver movimento com a mesma velocidade no mesmo sentido. Então a resposta é a letra A. 13) A figura abaixo representa três posições, P1, P2 e P3, de um anel condutor que se desloca com velocidade v constante numa região em que há um campo magnético B, perpendicular ao plano da página. Com base nestes dados, é correto afirmar que uma corrente elétrica induzida no anel surge a) apenas em P1. b) apenas em P3. c) apenas em P1 e P3. d) apenas em P2 e P3. e) em P1, P2 e P3. RESOLUÇÃO Resposta : [C] Para haver corrente elétrica induzida, deve haver variação do fluxo magnético através do anel. Isso só ocorre enquanto ele está entrando ou saindo da região em que há campo magnético, ou seja, apenas em P1 e P3. 14) Uma onda de rádio é emitida por uma estação transmissora e recebida por um aparelho receptor situado a alguns quilômetros de distância. Para que ocorra a propagação da onda de rádio, entre a estação transmissora e o aparelho receptor, A) deve existir um meio material qualquer. B) deve existir um meio material que contenha elétrons livres. C) deve existir um meio material que contenha fótons. D) não é necessária a presença de um meio material. Resp: D RESOLUÇÃO A radiação eletromagnética não necessita de meio material para se propagar. 15) Marque a alternativa que melhor representa o vetor indução magnética B no ponto P, gerado pela corrente elétrica que percorre o condutor retilíneo da figura abaixo Resp: B 16) Suponha que uma espira retangular de área igual a 2,4 x 10-1 m2 imersa em uma região onde existe um campo de indução magnética B, cuja intensidade é igual a 3 x 10 -2 T, perpendicular ao plano da espira. De acordo com as informações, usando a expressão Φ=B.A.cosθ, determine o fluxo magnético através da espira. a) Ф= 7,2 x 10-3 Wb b) Ф = 2,7 x 10-3 Wb c) Ф = 2,4 x 10-3 Wb d) Ф = 2,7 x 10-5 Wb e) Ф = 7,2 x 10-5 Wb Resposta A equação que nos fornece o cálculo do fluxo magnético é: Φ=B.A.cosθ Como θ = 0º, podemos dizer que o sentido de B coincide com o sentido do vetor normal à área da espira. Sendo assim, temos que o fluxo através da espira é: Φ=3 .10-2 .2,4 .10-1.cos0o Φ=7,2 .10-3 Wb Alternativa A 17) (UFMG) A corrente elétrica induzida em uma espira circular será: a) nula, quando o fluxo magnético que atravessa a espira for constante b) inversamente proporcional à variação do fluxo magnético com o tempo c) no mesmo sentido da variação do fluxo magnético d) tanto maior quanto maior for a resistência da espira e) sempre a mesma, qualquer que seja a resistência da espira. A alternativa A diz que a corrente elétrica será nula se não houver variação do fluxo magnético que atravessa a espira. Sendo assim, de acordo com a lei de Faraday, se o fluxo magnético através da espira não variar com o passar do tempo, então, não haverá corrente elétrica induzida na espira. Portanto, a alternativa A está correta. Alternativa A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 D D B D E C B D B A E A C D B A A