Questões de Física para o Provão de 10/09/2015 – 3º Ano – Prof. Reinaldo
12. (Espcex Aman 2015) Em uma espira condutora triangular equilátera, rígida e homogênea, com lado
medindo 18 cm e massa igual a 4,0 g, circula uma corrente elétrica i de 6,0 A, no sentido anti-horário. A
espira está presa ao teto por duas cordas isolantes, ideais e de comprimentos iguais, de modo que todo
conjunto fique em equilíbrio, num plano vertical. Na mesma região, existe um campo magnético uniforme de
intensidade B  0,05 T que atravessa perpendicularmente o plano da espira, conforme indicado no
desenho abaixo.
Sendo g  10 m / s2, a intensidade da força de tração em cada corda é de:
dados: cos 60  0,50 ; sen 60  0,87
a) 0,01N
b) 0,02 N
c) 0,03 N
d) 0,04 N
e) 0,05 N
Resposta da questão 12: [B]
A espira é equilátera, de lado L. A corrente elétrica (i) nos três lados tem a mesma intensidade, de direção
 
perpendicular ao vetor indução magnética B . Então as forças magnéticas, de sentidos determinados pela
regra prática da mão direita, aplicadas aos três lados da espira têm mesma intensidade (F = B i L) e formam
entre si, duas a duas, 120°. Assim, é nula a resultante dessas forças, conforme mostra a figura.
Então as trações nos fios equilibram o peso da espira.
2T  P  T
m g 4  103  10

 2  102 
2
2
T  0,02 N.
13. (Ufrgs 2015) Dois campos, um elétrico e outro magnético, antiparalelos, coexistem em certa região do
espaço. Uma partícula eletricamente carregada é liberada, a partir do repouso, em um ponto qualquer
dessa região.
Assinale a alternativa que indica a trajetória que a partícula descreve.
a) Circunferencial
b) Elipsoidal
c) Helicoidal
d) Parabólica
e) Retilínea
Resposta da questão 13: [E]
Como a partícula é abandonada do repouso, ela sofre ação apenas da força elétrica, acelerando na mesma
direção do campo elétrico. Como os dois campos têm a mesma direção, a velocidade da partícula é paralela
ao campo magnético, não surgindo força magnética sobre ela. Portanto ela descreve trajetória retilínea na
mesma direção dos dois campos, sofrendo ação apenas do campo elétrico.
14. (Ufu 2015) Três carrinhos idênticos são colocados em um trilho, porém, não se encostam, porque, na
extremidade de cada um deles, conforme mostra o esquema abaixo, é acoplado um ímã, de tal forma que
um de seus polos fica exposto para fora do carrinho (polaridade externa).
Considerando que as polaridades externas dos ímãs (N – norte e S – sul) nos carrinhos são representadas
por números, conforme o esquema a seguir, assinale a alternativa que representa a ordem correta em que
os carrinhos foram organizados no trilho, de tal forma que nenhum deles encoste no outro:
a) 1 – 2 – 4 – 3 – 6 – 5.
b) 6 – 5 – 4 – 3 – 1 – 2.
c) 3 – 4 – 6 – 5 – 2 – 1.
d) 2 – 1 – 6 – 5 – 3 – 4.
Resposta da questão 14: [D]
Para que os imãs não se encostem, basta que a sequência de carrinhos tenha sempre polos iguais
próximos entre si, gerando uma repulsão magnética. A sequência correta é:
2(S) – 1(N) – 6(N) – 5(S) – 3(S) – 4(N).
15. O Maglev é uma espécie de trem sem rodas que possui eletroímãs em sua base, e há também
eletroímãs no trilho que ele percorre. As polaridades desses eletroímãs são controladas por computador, e
esse controle permite que o trem levite sobre o trilho bem como seja movido para frente ou para trás.
Para demonstrar o princípio do funcionamento do Maglev, um estudante desenhou um vagão de trem em
uma caixa de creme dental e colou em posições especiais ímãs permanentes, conforme a figura.
O vagão foi colocado inicialmente em repouso e no meio de uma caixa de papelão de comprimento maior,
porém de largura muito próxima à da caixa de creme dental. Na caixa de papelão também foram colados
ímãs permanentes idênticos aos do vagão.
Admitindo-se que não haja atrito entre as laterais da caixa de creme dental, em que se desenhou o vagão, e
a caixa de papelão, para se obter o efeito de levitação e ainda um pequeno movimento horizontal do vagão
sempre para a esquerda, em relação à figura desenhada, a disposição dos ímãs permanentes, no interior
da caixa de papelão, deve ser a que se encontra representada em:
a)
b)
c)
d)
e)
Resposta da questão 15: [A]
Para o vagão levitar, os polos magnéticos da sua base devem ser dispostos de maneira que exista repulsão
entre os imãs, portanto as alternativas [D] e [E] estão descartadas por apresentarem atração.
Para acontecer o deslocamento para a esquerda, a disposição dos imãs na parte anterior e posterior do
vagão, quando tomados da esquerda para a direita, respectivamente, deve apresentar atração e repulsão.
Observando-se, com isso, a impossibilidade deste movimento para a alternativa [B], tendo repulsão nas
duas pontas; já o movimento seria para a direita na alternativa [C]. Sendo assim, a alternativa correta é [A].
16. (Upf 2015) Sobre conceitos de eletricidade e magnetismo, são feitas as seguintes afirmações:
I. Se uma partícula com carga não nula se move num campo magnético uniforme perpendicularmente à
direção do campo, então a força magnética sobre ela é nula.
II. Somente imãs permanentes podem produzir, num dado ponto do espaço, campos magnéticos de módulo
e direção constantes.
III. Quando dois fios condutores retilíneos longos são colocados em paralelo e percorridos por correntes
elétricas contínuas de mesmo módulo e sentido, observa-se que os fios se atraem.
IV. Uma carga elétrica em movimento pode gerar campo magnético, mas não campo elétrico.
Está correto apenas o que se afirma em:
a) III.
b) I e II.
c) II.
d) II e IV.
e) II, III e IV.
Resposta da questão 16: [A]
[I] Falsa. Neste caso, a partícula com carga não nula sofre a ação de um campo magnético.
[II] Falsa. Eletroímãs também podem produzir o mesmo efeito.
[III] Verdadeira.
[IV] Falsa. O campo elétrico e o campo magnético estão sempre presentes em conjunto.
17. (Uneb 2014) Atualmente, a comunidade científica reconhece que certos animais detectam e respondem
a campos magnéticos, e que para muitos deles essa capacidade é útil para a sobrevivência. Um sentido
magnético tem sido, de fato, bem documentado em muitas espécies — desde migrantes sazonais, como
tordos e borboletas-monarca, até mestres navegadores, como pombos-correio e tartarugas marinhas; desde
invertebrados, como lagostas, abelhas e formigas, a mamíferos, como toupeiras e focas-elefante; e de
minúsculas bactérias a corpulentas baleias.
Nos anos 70, pesquisadores demonstraram que certas bactérias contêm filamentos de partículas
microscópicas de magnetita — uma forma fortemente magnética de óxido de ferro que orienta o organismo
inteiro.
(CASTELVECCHI. 2012. p. 29-33).
Tratando-se de fenômenos físicos relacionados a um ímã natural, a magnetita, como encontrado em certas
bactérias, é correto afirmar:
a) As linhas de indução magnética e as linhas de força são linhas contínuas e fechadas que formam círculos
concêntricos em torno de magnetita.
b) Os elétrons e prótons em repouso, ao serem expostos a campos magnéticos, serão submetidos a uma
força magnética.
c) Um campo magnético pode ser usado como acelerador de partículas porque esse campo aumenta o
módulo da velocidade dessas partículas.
d) Uma bobina chata percorrida por uma corrente elétrica forma no seu eixo uma região de campo
magnético com as propriedades idênticas ao de um ímã natural.
e) As partículas eletrizadas, ao serem lançadas paralelamente às linhas de indução magnéticas com
velocidade constante, interagem com o campo magnético, submetidas às forças magnéticas atrativas ou
repulsivas.
Resposta da questão 17: [D]
Carga elétrica em movimento (corrente elétrica) cria campo magnético. Portanto, uma bobina percorrida por
corrente elétrica forma no seu eixo perpendicular ao plano que a contém uma região de campo magnético
com as propriedades idênticas às de ímã natural.
18. (Uneb 2014) A figura representa o esquema simplificado de um espectrômetro de massa que permite
determinar massas atômicas com grande precisão. Assim, a massa dos íons fosfato, nitrato, nitrogênio e do
cátion potássio, que, juntos, constituem nutrientes essenciais para os fertilizantes, pode ser determinada,
apenas detectando a posição de incidência de íons no filme fotográfico F.
Da análise desse experimento, sob a óptica dos conhecimentos de Física, marque com V as afirmativas
verdadeiras e com F, as falsas.
(
(
(
(
) Os íons que atravessam a região do seletor de velocidade obedecem à primeira lei de Newton.
) Os íons atravessam a fenda do anteparo A com velocidade de módulo igual a E/B.
) Os íons positivos descrevem movimento semicircular e atingem o filme fotográfico no ponto situado
acima da fenda do anteparo A, visto por um candidato que está respondendo esta questão.
) O raio da trajetória semicircular descrito pelos íons varia em proporção direta com a massa atômica
desses íons.
A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a
a) F – V – F – V
b) F – V – F – F
c) V – F – V – V
d) V – V – F – F
e) V – V – V – V
Resposta da questão 18: [E]
[V] Os íons que atravessam a região do seletor de velocidade obedecem à primeira lei de Newton.
Na mecânica newtoniana, todos os corpos, em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme (M.R.U.),
obedecem à primeira lei de Newton. No caso, o íon atravessa o seletor em M.R.U. porque a força elétrica
e a força magnética sobre ele se equilibram.
[V] Os íons atravessam a fenda do anteparo A com velocidade de módulo igual a E/B.
As forças elétrica e magnética equilibram-se.
E
Felét  Fmag  q E  q v B  v  .
B
[V] Os íons positivos descrevem movimento semicircular e atingem o filme fotográfico no ponto situado
acima da fenda do anteparo A, visto por um candidato que está respondendo esta questão.
Pela regra da mão direita, íons positivos desviam-se para cima e íons negativos desviam-se para baixo,
como o íon mostrado na figura.
[V] O raio da trajetória semicircular descrito pelos íons varia em proporção direta com a massa atômica
desses íons.
Após atravessar o seletor, o íon fica sujeito apenas à força magnética, que age como resultante
centrípeta. Assim:
Fmag  Rcent

q vB 
m v2
R
 R
mv
.
q B
Como mostra a expressão, o raio da trajetória é diretamente proporcional à massa da partícula.
19. (Upf 2014)
Considere uma partícula com carga positiva q, a qual se move em linha reta com
velocidade constante v . Em um determinado instante, esta partícula penetra numa região do espaço onde
existe um campo magnético uniforme B, cuja orientação é perpendicular à trajetória da partícula. Como
resultado da interação da carga com o campo magnético, a partícula sofre a ação de uma força magnética
Fm , cuja direção é sempre perpendicular à direção do campo e ao vetor velocidade instantânea da carga.
Assim, a partícula passa a descrever um movimento circular uniforme num plano perpendicular ao B.
Supondo que o módulo da velocidade da partícula seja v  9  103 m / s; que o módulo do campo magnético
seja B  2  103 T; e que o raio da circunferência descrita pela partícula seja R  3 cm, é correto afirmar
que, nessas condições, a relação carga/massa (q / m) da partícula é de:
a) 3,0  108 C  kg1
b) 3,0  107 C  kg1
c) 1,5  108 C  kg1
d) 1,5  107 C  kg1
e) 4,5  106 C  kg1
Resposta da questão 19: [C]
Dados: v  9  103 m / s; B  2  103 T; R  3cm  3  102 m.
A força magnética age como resultante centrípeta.
FMag  FRC 
q
m
qvB
 1,5  108 C  kg1.
m v2
R

q
m

v
9  103


R B 3  102  2  103
20. (Unesp 2014) Espectrometria de massas é uma técnica instrumental que envolve o estudo, na fase
gasosa, de moléculas ionizadas, com diversos objetivos, dentre os quais a determinação da massa dessas
moléculas. O espectrômetro de massas é o instrumento utilizado na aplicação dessa técnica.
(www.em.iqm.unicamp.br. Adaptado)
A figura representa a trajetória semicircular de uma molécula de massa m ionizada com carga +q e
velocidade escalar V, quando penetra numa região R de um espectrômetro de massa.
Nessa região atua um campo magnético uniforme perpendicular ao plano da figura, com sentido para fora
dela, representado pelo símbolo . A molécula atinge uma placa fotográfica, onde deixa uma marca situada a
uma distância x do ponto de entrada.
Considerando as informações do enunciado e da figura, é correto afirmar que a massa da molécula é igual a:
a)
q V B  x
2
b)
2  qB
Vx
c)
qB
2 V x
d)
q x
2 B  V
e)
qB  x
2V
Resposta da questão 20: [E]
A força magnética exerce a função de resultante centrípeta, sendo o raio da trajetória, r = x/2.
Rcent  Fmag 
m V 2
qB r
 q V B  m 

r
V
m
qB  x
2 V
21. (Udesc 2014) Uma partícula, de massa m  5,0  1018 kg e carga q  8,0  106 C, penetra
perpendicularmente em um campo magnético uniforme, com velocidade constante de módulo
v  4,0  106 m / s, passando a descrever uma órbita circular de raio r  5,0  103 cm, desprezando o efeito
do campo gravitacional. O módulo do campo magnético a que a partícula está submetida é igual a:
a) 4,0  104 T
b) 0,5  108 T
c) 2,0  106 T
d) 5,0  108 T
e) 5,0  107 T
Resposta da questão 21: [D]
Dados: m  5,0  1018 kg; q  8,0  106 C, q  4,0  106 m / s, r  5,0  103 cm  5  101 m.
Como é movimento circular uniforme, a força magnética age como resultante centrípeta. Assim:
FM  RCent

B  5  108 T.
q vB 
m v2
r
 B
m v 5  1018  4  106

qB
5  101  8  106

22. (Uea 2014) Considere uma câmara em cujo interior atua um campo magnético constante, indicado por
X, perpendicular ao plano da folha e entrando nela. Um próton, um elétron e um feixe de radiação gama
penetram no interior desta câmara por uma abertura comum, como mostra a figura.
O próton e o elétron passam pela entrada com a mesma velocidade, e os números indicam os possíveis
pontos de colisão dos três componentes citados com a parede interior da câmara. Considerando o próton, o
elétron e a radiação gama, os números correspondentes aos pontos com que eles colidem são,
respectivamente:
a) 2, 4 e 3.
b) 3, 5 e 1.
c) 1, 4 e 3.
d) 2, 3 e 4.
e) 1, 5 e 3.
Resposta da questão 22: [E]
Podemos garantir apenas que o feixe de radiação gama (sem carga) não é desviado pelo campo
magnético, atingindo o ponto 3.
Usando as regras práticas do eletromagnetismo para determinação da deflexão sofrida por uma partícula
eletrizada (da mão esquerda ou da mão direita) podemos apenas garantir que o próton é desviado para a
esquerda e que o elétron é desviado para a direita, sendo impossível, com os dados, detectar o ponto exato
de colisão com as paredes da câmera.
A figura ilustra possíveis trajetórias para o próton e para o elétron.
No próton e no elétron a força magnética (Fm) age como resultante centrípeta (Rcent). Sendo |q| o módulo da
carga da partícula, m a sua massa, v a sua velocidade e B a intensidade do vetor indução magnética,
calculemos o raio (r) da trajetória.
Rcent  Fm 
m v2
 q vB
r
 r
mv
.
qB
Como a massa do próton é cerca de 1.840 vezes a massa do elétron, o raio da trajetória do próton também
é 1.840 vezes maior.
Dentre as opções dadas, fora de escala, na ordem pedida, a melhor é 1, 5 e 3.