Física II
Segundo Teste – 2009/2010– 1º Ano –Bioengenharia
Data: 21/06/2010 – Duração: 01h30m – Docentes: Mónica V. Martins; Ludovina Pereira
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Formulário e Constantes Fundamentais
 
 q.v  B
Lei de Laplace
Lei de Lorentz

Fmag
Momento magnético

 

M  I .A  B    B

 
Fmag  l .I  B
Campo magnético
devido a corrente em fio
B
0 I
2R
longo e rectilíneo
Campo magnético
num solenóide
B   0 nI
Potencial eléctrico
Força magnética entre
 
 B.dl   0 .I
Lei de Ámpere
V  k0
F
dois fios (percorridos
por corrente) paralelos
Massa do protão mp =
1,672x10-27
kg
Permitividade no vazio
q0
r
 0 I1 I 2
l
2R
0=8,854x10-12 C2.N-1m-2
Massa do electrão me = 9,109x10-31 kg
Constante dieléctrica
k=¼0 = 8,988x109 Nm2 C-2
Carga do electrão q=-1,602x10-19 C
Permitividade no vazio
 0  4 .10 7 T.m/A
Grupo I (4 valores)
Este grupo é de escolha múltipla. Para cada questão são indicadas cinco hipóteses de resposta, das quais
apenas uma está correcta. Assinale a letra correspondente à resposta correcta. Responda apenas se tiver a
certeza da resposta. Por cada resposta errada serão descontados 0,2 valores na cotação do grupo.
1.
Duas cargas eléctricas pontuais, +q e –q encontram-se fixas, no vazio, à distância d uma da outra. No ponto
P, situado entre as duas cargas, à distância d/2 da carga +q, o potencial eléctrico é dado por:
a.
k
2q
d
c.  k
b.
k
2q
d
d.  k
ESTG.SA.1-Rev.0
2q
d2
2q
d2
e. Zero
2.

Um ião positivo, de carga +q e massa m, entra com velocidade v num

campo magnético B , que tem a orientação representada na figura. Em
3.
Aumentando v para o dobro e B para o triplo.
b.
Diminuindo v para metade e diminuindo B para 1/3
c.
Aumentando v e B para o dobro.
d.
Aumentando v para o dobro e diminuindo B para o dobro.
e.
Diminuindo v para metade e aumentando B para o dobro

v
m
qual das situações é possível obter uma trajectória com o mesmo raio?
a.

B
q
Um fio condutor percorrido por uma corrente eléctrica de intensidade constante, I, é colocado numa região


onde existe um campo magnético uniforme, B , de tal forma que o módulo da força magnética F que se
exerce sobre uma porção do fio l é F  BIl . Qual dos gráficos traduz a variação do módulo da força
magnética exercida sobre a porção do fio condutor quando varia apenas ao módulo co campo magnético
uniforme?
F
F
B
a.
4.
O
B
B
b.
F
F
F
c.
B
B
d.
e.
solenóide ML é percorrido por uma corrente eléctrica
estacionária cujo sentido está representado na figura. Qual dos
esquemas seguintes representa o diagrama das linhas de campo
magnético num ponto interior do solenóide e afastado das suas
extremidades?
a.
ESTG.SA.1-Rev.0
b.
c.
d.
e.
Grupo II (4,0 valores)


Um feixe de electrões com velocidade v =9,2x105 i m.s-1 entra numa região do espaço onde existe um campo


magnético uniforme B  -5,6x10-2 k T.
1.
Represente, num diagrama, a velocidade do feixe de electrões, o campo magnético, a força
magnética e a trajectória prevista do feixe de electrões.
2.
Determine a força magnética que actua em cada um dos electrões.
3.
Determine a aceleração experimentada pelos electrões.
ESTG.SA.1-Rev.0
Grupo III (2,0 valores)
Num condutor metálico rectilíneo que está disposto segundo um ângulo de 25º com o eixo x passa uma corrente
eléctrica com intensidade 2,5 A com o sentido positivo dos eixos. O fio condutor encontra-se numa região do



espaço onde existe um campo magnético B  0,11i  0,09 j T. Determine a força que actua num segmento do
condutor com 1,5 cm de comprimento.
ESTG.SA.1-Rev.0
Grupo IV (3,0 valores)
Três fios longos e paralelos passam pelos vértices de um triângulo equilátero de lado 10cm. Cada fio é percorrido
por uma corrente de 15 A com os sentidos conforme representados na figura. Determine:
1.
A força por unidade de comprimento, que actua no fio do vértice superior.
2.
O campo magnético que actua no fio do vértice superior devido aos dois fios restantes.
.
ESTG.SA.1-Rev.0
Grupo V (2,0 valores)
Um solenóide comprido com 920 voltas de um fio com 250 mm de comprimento é percorrido por uma corrente de
820 mA.
a.
Determine o módulo do campo magnético próximo do centro do solenóide.
b.
Estime o diâmetro do solenóide.
ESTG.SA.1-Rev.0
Grupo VI (3,0 valores)
Considere dois fios longos e rectilíneos, paralelos, colocados a uma distância de 310 mm um do outro, que são
percorridos por correntes I1=35,0 A e I2=28,0 A, ambas no mesmo sentido.
1.
Determine o campo magnético que existe no plano definido pelos dois fios, num ponto equidistante de cada
um deles.
2.
Determine o campo magnético no mesmo ponto mas considerando que as correntes têm sentidos opostos.
Grupo VII (2,0 valores)
Explique em que consistem e o que distingue os materiais ferromagnéticos, os materiais diamagnéticos e os
materiais paramagnéticos.
ESTG.SA.1-Rev.0