LISTA DE EXERCÍCIOS – FORÇA MAGNÉTICA – PROF. PEDRO RIBEIRO
1. (Famerp 2020) A figura mostra uma partícula q, com carga elétrica positiva de 3,2 10 −19C, no instante em que passa pelo ponto P, deslocando-se em movimento retilíneo e uniforme, paralelamente ao eixo x, com velocidade 5,0 10 m s. 4 Nessa região, existe um campo elétrico e um campo magnético, ambos uniformes e perpendiculares entre si.
No ponto P, a força que atua sobre a partícula, em função da ação do campo elétrico, tem intensidade 14
1,6 10 − N, na direção e no sentido positivo do eixo y. Despreze a ação do campo gravitacional e de possíveis forças de resistência.
a) Com base no referencial da figura, determine a direção, o sentido e a intensidade, em newtons por coulomb, do vetor E, que representa o campo elétrico no ponto P.
b) Com base no referencial da figura, determine a direção, o sentido e a intensidade, em teslas, do vetor B, que representa o campo magnético no ponto P.
2. (Unifesp 2020) A figura representa uma balança eletromagnética utilizada para determinar a massa M do objeto preso a ela. Essa balança é constituída por um gerador ideal cuja tensão U pode ser ajustada, por um resistor ôhmico de resistência R=40 e por uma barra condutora AC, de massa e resistência elétrica desprezíveis, conectada ao gerador por fios ideais. A barra AC mede 50 cm e está totalmente imersa em um campo magnético uniforme de intensidade B=1,6 T, perpendicular à barra e ao plano desta folha e apontado para dentro dela. O objeto, cuja massa pretende-se determinar, está preso por um fio isolante e de massa desprezível no centro da barra AC.
Adotando g=10 m s2 e considerando que, para manter o objeto preso à balança em repouso, será necessário ajustar a tensão do gerador para U=200 V, calcule, quando a balança estiver em funcionamento,
a) a diferença de potencial, em V, nos terminais do resistor de 40 e a potência dissipada por ele, em W. b) a intensidade da corrente elétrica, em ampères, que atravessa a barra AC e a massa M, em kg, do
3. (Ufpr 2020) A respeito de campos magnéticos, considere as seguintes afirmativas: 1. A Terra tem um campo magnético.
2. Correntes elétricas produzem campos magnéticos.
3. Quando polos de mesmo nome pertencentes a dois ímãs diferentes são aproximados, eles se repelem. 4. Uma carga elétrica com velocidade nula sob a ação de um campo magnético não sente a ação de
nenhuma força magnética. Assinale a alternativa correta.
a) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
4. (Ufrgs 2020) Em dada região do espaço, existem campos elétrico (E) e magnético (B), orientados perpendicularmente entre si. A figura abaixo representa a situação.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Para que uma carga positiva movendo-se paralelamente ao eixo z atravesse essa região sem sofrer desvio em sua trajetória, o módulo de sua velocidade deve ser igual a __________ e o sentido do seu movimento deve ser __________. a) B E ;+z b) EB ;+z c) E B ;+z d) BE ;−z e) E B ;−z
5. (Fuvest 2020) Um solenoide muito longo é percorrido por uma corrente elétrica I, conforme mostra a figura 1.
Em um determinado instante, uma partícula de carga q positiva desloca‐se com velocidade instantânea v perpendicular ao eixo do solenoide, na presença de um campo elétrico na direção do eixo do solenoide. A figura 2 ilustra essa situação, em uma seção reta definida por um plano que contém o eixo do solenoide.
O diagrama que representa corretamente as forças elétrica FE e magnética FB atuando sobre a partícula é: a) b) c) d) e)
6. (Ufjf-pism 3 2020) A figura abaixo mostra um equipamento para detectar elétrons ejetados de átomos, através da
mudança de trajetória dos elétrons sob ação de um campo magnético. Os elétrons podem ser acelerados até a velocidade inicial v , ao longo do eixo x. O detector e colocado a uma distância d ao longo do eixo 0 vertical y. Um campo magnético uniforme é aplicado sobre os elétrons, em toda a região abrangida pela figura. Observou-se que os elétrons chegaram numa posição vertical d 2, abaixo do detector, seguindo a trajetória 1 mostrada na figura. Pode-se modificar a velocidade v dos elétrons, o módulo do campo 0 magnético e a sua direção de aplicação. Devido à alta velocidade dos elétrons, pode-se ignorar o efeito da gravidade. Assinale a alternativa que descreve o que pode ser modificado no experimento para que os elétrons alcancem o detector, ou seja, para que eles se desloquem com a trajetória 2 mostrada.
a) Pode-se diminuir a velocidade inicial v0 dos elétrons. b) Pode-se diminuir o módulo do campo magnético.
c) Pode-se aplicar o campo magnético na direção da velocidade inicial v . 0 d) Pode-se aumentar a velocidade inicial v dos elétrons. 0
e) Pode-se aplicar o campo magnético na direção do eixo y.
7. (Uel 2020) No Museu de História Natural de Nova York existe uma exposição sobre a Origem do Sistema Solar, que apresenta planetas e estrelas, os quais exibem características elétricas e magnéticas comuns aos equipamentos eletrônicos de uso cotidiano.
Sobre propriedades elétricas e magnéticas da matéria, atribua (V) verdadeiro ou (F) falso às afirmativas a seguir.
( ) A Terra se comporta como um grande ímã, onde o polo norte magnético de uma bússola coincide com o polo sul geográfico da Terra.
( ) Uma carga em movimento cria em torno de si um campo magnético que pode interagir com outra carga, exercendo, nesta última, uma força magnética.
( ) Se há uma corrente passando por um fio condutor de área A e comprimento L, imerso em um campo magnético B (constante), uma força f perpendicular ao campo, atuará neste fio fazendo com que as
cargas experimentem a força B i L sen ( ). α
( ) As linhas de indução do campo B criado por uma corrente i em um fio condutor retilíneo são elipses
centradas sobre o condutor.
( ) Numa espira circular, onde circula uma corrente i, || B || é diretamente proporcional a 2i e inversamente proporcional a r . 2
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V, V, V, F, F.
b) V, V, F, F, V. c) V, F, V, V, F. d) F, V, V, F, F. e) F, F, F, V, V
8. (Efomm 2020) Uma partícula de massa m=1,0 10 −26kg e carga q=1,0 nC, com energia cinética de 1,25 keV movendo-se na direção positiva do eixo x, penetra em uma região do espaço onde existe um campo elétrico uniforme de módulo 1,0 kV/m orientado no sentido positivo do eixo y. Para que não ocorra nenhum desvio da partícula nessa região, é necessária a existência de um campo magnético de intensidade Dado: 1eV=1,6 10 −19J a) 1,0 mT b) 2,0 mT c) 3,0 mT d) 4,0 mT e) 5,0 mT
9. (Ufsc 2019)
O eletromagnetismo é um ramo da Física que ajudou a aprimorar a prática do diagnóstico médico com a ressonância magnética. A utilização do ferrofluido pode ser fundamental para o tratamento de doenças como, por exemplo, o câncer. O ferrofluido é um composto formado por partículas de metal ferromagnético (cobalto, magnetita e ferro, por exemplo), da ordem de 10 nanômetros, e certos fluidos, tais como água e óleo. Quando exposto a um campo magnético, o ferrofluido apresenta as propriedades dos metais ferromagnéticos, porém sem ficar sólido, assim é possível direcioná-lo dentro do corpo para onde for necessário.
Disponível em: https://www.tecmundo.com.br/ciencia/15579-ferrofluido-o-primo-malvado-do-aerogel.htm. [Adaptado]. Acesso em: 28 mar. 2019.
Sobre o assunto abordado e com base no exposto acima, é correto afirmar que:
01) quando o ferrofluido está próximo de um ímã, sofre a ação de uma força magnética de atração.
02) as partķculas de metal que compõem o ferrofluido, quando expostas a campos magnéticos, transformam-se em ķmćs provisórios.
04) o polo magnético do ímã que estiver mais próximo do ferrofluido define se a força magnética sobre este último será de atração ou de repulsão.
08) o ferrofluido próximo de um condutor percorrido por uma corrente contínua não sofrerá a ação de uma força magnética.
16) as partículas de metal que compõem o ferrofluido não sofrem a ação de forças magnéticas quando submetidas a campos elétricos uniformes e constantes.
10. (Enem 2019) O espectrômetro de massa de tempo de voo é um dispositivo utilizado para medir a massa de íons. Nele, um íon de carga elétrica q é lançado em uma região de campo magnético constante B, descrevendo uma trajetória helicoidal, conforme a figura. Essa trajetória é formada pela composição de um movimento circular uniforme no plano yz e uma translação ao longo do eixo x. A vantagem desse dispositivo é que a velocidade angular do movimento helicoidal do íon é independente de sua velocidade inicial. O dispositivo então mede o tempo t de voo para N voltas do íon. Logo, com base nos valores
q, B, N e t, pode-se determinar a massa do íon. A massa do íon medida por esse dispositivo será a) qBt 2 Nπ b) qBt N π c) 2qBt N π d) qBt N e) 2qBt N
11. (Ita 2019) Seja uma partícula de massa m e carga positiva q, imersa em um campo magnético uniforme B, com velocidade inicial v no instante de tempo t=0. Sabe-se que θ é o ângulo entre v e B, cujos respectivos módulos são v e B. Pode-se afirmar que a distância mínima percorrida pela partícula até que sua velocidade readquira a mesma direção e sentido iniciais é dada por
a) mvcos . qB π θ b) 2 mvcos . qB π θ c) 2 mvsen . qB π θ d) mv. qB π e) 2 mv. qB π
12. (Ufrgs 2019) Um fio condutor está fixamente colocado na região entre os polos de um ímã. A figura abaixo representa um corte da região interior, que mostra o campo magnético uniforme (desprezando os efeitos de borda) e o fio entrando perpendicularmente no plano da página.
Em dado instante, uma corrente elétrica começa a fluir pelo fio, com sentido “para dentro da página”. A alternativa que melhor representa a configuração final das linhas de campo magnético é
a) b)
c) d)
13. (Espcex (Aman) 2019) Dois fios longos e retilíneos 1 e 2, fixos e paralelos entre si, estão dispostos no vácuo, em uma direção perpendicular a um plano .α O plano α contém o ponto C conforme representado no desenho abaixo. Os fios são percorridos por correntes elétricas constantes, de mesmo sentido, saindo do plano α para o observador. O fio 1 é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i1=6 A e o fio 2 por uma corrente de intensidade i2=8 A. O módulo do vetor indução magnética resultante no ponto C devido às correntes i e 1 i é 2
Dado: considere a permeabilidade magnética do vácuo igual a 4 π 10−7 T.m A. a) 8 10 −7T.
b) 6 2 10 −7 T. c) 4 2 10 −7T. d) 4 10 −7 T. e) 2 2 10 −7 T.
14. (Efomm 2019) Um tenente da EFOMM construiu um dispositivo para o laboratório de Física da instituição. O dispositivo é mostrado na figura a seguir. Podemos observar que uma barra metálica, de 5 m de comprimento e 30 kg, está suspensa por duas molas condutoras de peso desprezível, de constante elástica 500 N m e presas ao teto. As molas estão com uma deformação de 100 mm e a barra está imersa num campo magnético uniforme da intensidade 8,0 T.
Determine a intensidade e o sentido da corrente elétrica real que se deve passar pela barra para que as molas não alterem a deformação.
a) 2,5 A, esquerda b) 2,5 A, direita c) 5 A, esquerda d) 5 A, direita e) 10 A, direita
15. (Eear 2019) Uma partícula com carga elétrica igual a 3,2 Cμ e velocidade de 2 10 m s 4 é lançada perpendicularmente a um campo magnético uniforme e sofre a ação de uma força magnética de intensidade igual a 1,6 10 N. 2 Determine a intensidade do campo magnético (em Tesla) no qual a partícula foi lançada. a) 0,25 10 3
b) 2,5 10 3 c) 2,5 10 4 d) 0,25 10 6
16. (Uepg 2019) Considere uma bobina longa, produzida pelo enrolamento de um fio condutor ideal. O comprimento da bobina é L e ela possui N espiras idênticas, igualmente espaçadas. A bobina é conectada a uma bateria ideal, fazendo com que nela circule uma corrente I.
Desprezando-se os efeitos de borda, assinale o que for correto.
01) O campo magnético no interior da bobina é diretamente proporcional ao seu comprimento.
02) O fluxo do campo magnético no interior da bobina é inversamente proporcional ao seu número de espiras.
04) No interior da bobina, o campo magnético pode ser considerado uniforme.
08) O campo magnético no interior da bobina é paralelo ao eixo geométrico da bobina.
16) Uma carga elétrica no interior da bobina sempre irá sofrer o efeito de uma força magnética.
17. (Insper 2018) Imagine um elétron do átomo de hidrogênio girando em órbita estável ao redor do núcleo desse átomo. A frequência com que ele gira é altíssima.
A figura destaca o eixo perpendicular ao plano da trajetória do elétron e que contém o centro da trajetória e um ponto P do eixo, próximo ao núcleo do átomo.
O movimento desse elétron produz, no ponto P, um campo elétrico
a) variável e um campo magnético de intensidade constante, mas de direção variável. b) de intensidade constante, mas de direção variável, e um campo magnético constante. c) e um campo magnético, ambos de intensidades constantes, mas de direções variáveis. d) e um campo magnético, ambos de intensidades variáveis, mas de direções constantes. e) de intensidade constante, mas de direção variável, e um campo magnético variável.
18. (Imed 2018) Uma máquina de ressonância magnética necessita criar um campo magnético para gerar as imagens utilizadas para diagnósticos médicos. Isso nos mostra a relação entre medicina e tecnologia e o grande avanço que essa parceria proporciona. Uma forma de gerar campo magnético de intensidade constante de 2T é utilizando supercondutores resfriados a temperaturas inferiores a 200 C.− Entretanto, esses supercondutores, são muito bem isolados por vácuo, não atrapalhando e causando desconforto aos pacientes em exame. Qual seria a intensidade da força magnética sobre um elétron que incidisse perpendicularmente nesse campo magnético a uma velocidade de 300 m s? (Considere a carga elementar
19 1,6 10 − C). a) 0 N. b) 9,6 10 N. 7 c) 9,6 10 −17N. d) 9,6 10 19N. e) 9,6 10 −19N.
19. (Ebmsp 2018) A espectrometria de massas é uma poderosa ferramenta física que caracteriza as moléculas pela medida da relação massa/carga de seus íons. Ela foi usada, inicialmente, na determinação de massas atômicas e vem sendo empregada na busca de informações sobre a estrutura de compostos orgânicos, na análise de misturas orgânicas complexas, na análise elementar e na determinação da composição isotópica dos elementos. A espectrometria de massas acoplada, MS MS, é uma técnica analítica poderosa, usada para identificar compostos desconhecidos, quantificar compostos conhecidos e auxiliar na elucidação estrutural de moléculas. A MS MS apresenta uma vasta gama de aplicações, como por exemplo: na ecologia, na toxicologia, na geologia, na biotecnologia, e na descoberta e desenvolvimento de fármacos.
Disponível em: <http://www.ufrgs.br/uniprote-ms/Content/02PrincipiosDeAnalise/espectometria.html>. Acesso em: set. 2017.
Considere a figura que representa, na forma de um esquema simplificado, um espectrômetro de massa, sendo F a fonte de íons, que são acelerados pela diferença de potencial V, entram na região onde existe o campo magnético B e descrevem uma trajetória semicircular.
Sabendo que os íons são compostos de partículas idênticas, cada uma eletrizada com a carga igual a 6
1,0 10 − C e com massa, 1,0 10 −14kg, que penetram, perpendicularmente, na região do campo magnético uniforme com velocidade de módulo 10 m s6 e descrevem trajetória semicircular de raio 1,0 mm,
- determine a intensidade do campo magnético.
20. (G1 - ifsul 2018) Elétrons, prótons e outros portadores de carga elétrica, por possuírem essa propriedade física, podem interagir com campos magnéticos, submetendo-se a uma força magnética. Se essas partículas eletrizadas submetem-se a ação de um campo magnético estacionário, ou seja, a ação de um campo magnético em que o vetor indução magnética é, em cada ponto, invariável com o tempo, esse campo
a) não atua em portadores de carga elétrica que estejam em repouso.
b) atua em portadores de carga elétrica que se movam na mesma direção desse campo.
c) não atua em portadores de carga elétrica que se movam em uma direção diferente da do campo. d) atua quando a carga elétrica dessas partículas é nula.
Gabarito:
Resposta da questão 1:
a) A intensidade, em newtons por coulomb, do vetor E, é dada pela razão entre a força elétrica e a carga elétrica. 14 4 19 F 1,6 10 N N E E 5,0 10 q 3,2 10 C C − − = = =
Sendo a carga positiva, o campo elétrico possui a mesma direção e sentido da força elétrica. Então o vetor E, fica:
4 N módulo : 5,0 10
C E direção : eixo y
sentido : positivo do eixo y
=
b) Para a partícula estar se movendo com velocidade constante (MRU), desconsiderando o campo gravitacional e as forças resistivas, a força resultante sobre ela deve ser nula, então a força magnética deve ser igual em módulo que a força elétrica, assim só existe uma possibilidade do campo magnético estar posicionado perpendicularmente ao campo elétrico de acordo com a regra da mão direita: ele deve estar na direção do eixo z e no seu sentido negativo, de acordo com a figura.
A intensidade do campo magnético é dada pela expressão da força magnética que deve ter o mesmo módulo da força elétrica, assim:
m e e m m 14 m 19 4 F F F F F q v B B q v q v F 1,6 10 N B B 1,0 T q v 3,2 10 C 5,0 10 m s. − − = = = = = = =
Então o vetor B, fica: módulo : 1,0 T B direção : eixo z
sentido : negativo do eixo z = Resposta da questão 2:
a) Como a resistência elétrica da barra é nula, o resistor estará sob uma ddp igual a do gerador, ou seja:
R
U = =U 200 V
2 2 U 200 P R 40 P 1000 W = = =
b) Pela 1ª lei de Ohm: U Ri 200 40i i 5 A = = =
Para o equilíbrio da barra, devemos ter que: mag F P BiL Mg BiL 1,6 5 0,5 M g 10 M 0,4 kg = = = = = Resposta da questão 3: [A]
[1] (V) A Terra tem um campo magnético, com polo sul magnético na região do norte geográfico e polo norte na região do polo sul geográfico. A hipótese mais aceita diz que o campo magnético da Terra se origina das intensas correntes elétricas que circulam em seu interior.
[2] (V) Correntes elétricas produzem campos magnéticos, pois o campo magnético é gerado por carga elétrica em movimento.
[3] (V) Quando polos de mesmo nome pertencentes a dois ímãs diferentes são aproximados, eles se repelem.
[4] (V) Uma carga elétrica com velocidade nula sob a ação de um campo magnético não sente a ação de nenhuma força magnética. A força magnética é dada pela expressão de Lorentz:
F= q v B sen .θ Se a velocidade é nula, a intensidade da força é nula.
Resposta da questão 4: [C]
As forças elétricas atuantes em cargas elétricas positivas quando soltas em um campo elétrico,
acompanham as linhas de campo, assim, para que a carga não desvie sua trajetória, é necessário que a força magnética tenha mesmo módulo e direção, mas sentido contrário, no caso no sentido positivo do eixo Z,de acordo com a regra da mão esquerda (dedos indicador, médio e polegar perpendiculares entre
si,indicador no sentido do campo magnético, médio no sentido da velocidade e polegar mostrando o sentido da força magnética) como se pode ver na figura abaixo:
m e F F q v B q E E v B = = = Resposta da questão 5: [A]
Como FE = q E e q temos que a força elétrica deve ter a mesma direção e mesmo sentido do campo 0, elétrico, ou seja, horizontal e para a direita.
Pela regra da mão direita, podemos determinar que o campo magnético se encontra na horizontal e para a direita.
Logo, pela regra da mão esquerda, descobrimos que F está na vertical e para baixo como na figura: B
Resposta da questão 6:
[A]
Devido à ação do campo magnético, o elétron descreve uma trajetória circular no plano da página, com a força magnética que atua sobre ele atuando como resultante centrípeta. Logo:
2 0 mag cp 0 0 mv F F Bqv R mv R Bq = = =
Sendo assim, para que os elétrons passem da posição d 2 para a posição d, é necessário que se diminua o raio de sua órbita. O que pode ser feito diminuindo-se v . 0
Resposta da questão 7: [D]
[F] Os polos geográficos e magnéticos não coincidem exatamente.
[V] Cargas elétricas em movimento geram campos magnéticos que podem exercer força magnética sobre outras cargas.
[V] Esta é a expressão da força magnética em condutores imersos em um campo magnético externo constante perpendicular a corrente elétrica, dada pela regra do tapa.
[F] As linhas de indução do campo magnético ao redor do condutor são circulares.
[F] Numa espira circular, o módulo do campo magnético é diretamente proporcional à corrente elétrica e inversamente proporcional ao raio da espira.
Resposta da questão 8: [E] Velocidade da partícula: 2 26 2 3 19 c 2 10 5 mv 10 v E 1,25 10 1,6 10 2 2 v 4 10 v 2 10 m s − − = = = =
Para que não ocorra desvio, a força magnética deve ter o mesmo módulo da força elétrica, com sentido contrário. Logo: 5 3 mag el 3 F F Bqv qE B 2 10 10 B 5 10− T 5 mT = = = = = Resposta da questão 9: 01 + 02 + 16 = 19.
[01] Verdadeira. Como o ferrofluido possui substâncias ferromagnéticas, elas interagem quando expostas a campos eletromagnéticos externos.
[02] Verdadeira. As linhas de campo magnético que atravessam o material ferrofluido, orientam as substâncias ferromagnéticas em seu interior provocando uma orientação desses campos, surgindo, assim, imãs provisórios.
[04] Falsa. No caso, como existe a orientação dos polos magnéticos do ferrofluido, a força sempre será atrativa.
[08] Falsa. Nas proximidades de um condutor percorrido por uma corrente elétrica, o material ferrofluido sentirá a presença de um campo magnético e, consequentemente a força magnética.
[16] Verdadeira. Para que as partículas componentes do ferrofluido sofressem influência do campo elétrico constante deveriam existir cargas positivas ou negativas no material, como se fosse um eletrólito (soluções de substâncias iônicas como sal de cozinha em água).
Resposta da questão 10: [A]
O raio da órbita da partícula é dado por:
mag cp 2 F F mv qBv R mv R qB = = = E o seu período: 2 R v T 2 mv T v qB 2 m T qB π π π = = =
Como o íon descreve N voltas num tempo t, vem: 2 mN t TN qB qBt m 2 N π π = = = Resposta da questão 11: [E]
Para que a velocidade da partícula adquira a mesma direção e sentido iniciais, é necessário que o tempo decorrido seja equivalente a um período da trajetória helicoidal, dado por T 2 m.
qB π
mín mín d v T 2 mv d qB π = = Resposta da questão 12: [B]
Usando a regra da mão direita sobre o fio, nota-se que o campo magnético gerado pela passagem de corrente elétrica com sentido “para dentro da página” circula no sentido horário com as linhas de campo magnético resultante mais densas na parte superior do fio e menos densas na parte inferior, em virtude da soma vetorial entre os campos magnéticos do fio e do imã. Assim, a alternativa correta é a da letra [B]. Resposta da questão 13:
[E]
Pela regra da mão direita, os vetores indução magnética no ponto C são mostradas na figura abaixo:
E as suas intensidades valem:
7 7 1 1 1 1 7 7 2 2 2 2 i 4 10 6 B B 2 10 T 2 d 2 6 i 4 10 8 B B 2 10 T 2 d 2 8 μ π π π μ π π π − − − − = = = = = =
Sendo assim, o vetor indução magnética resultante no ponto C é:
(
) (
2)
2 2 2 7 7 R 1 2 14 R 7 R B B B 2 10 2 10 B 8 10 B 2 2 10 T − − − − = + = + = = Resposta da questão 14: [C]Módulo da força elástica em cada mola:
el el
F =kx=500 0,1 F =50 N
Sendo assim, pela figura abaixo, podemos perceber que deverá surgir uma força magnética de intensidade 200 N para cima de modo a manter as molas no estado descrito:
Portanto: mg F BiL 200 8 i 5 i 5 A = = =
E pela regra da mão direita, a corrente deve percorrer a barra da direita para a esquerda. Observação: O exercício pede o sentido real da corrente, que é contrário ao convencional. Resposta da questão 15:
[B]
Pela fórmula da força magnética sobre uma partícula, temos:
2 6 4 2 4 2 3 F Bqv sen 1,6 10 B 3,2 10 2 10 sen90 1,6 10 B 0,25 10 6,4 10 B 2,5 10 T θ − − = = = = = Resposta da questão 16: 04 + 08 = 12.
Análise das afirmativas:
[01] Falsa. O módulo do campo magnético (B) no interior da bobina é inversamente proporcional ao seu comprimento (L), diretamente proporcional ao número de espiras (N) e a corrente elétrica (I). Sua expressão é: 0 N I B L μ =
[02] Falsa. O fluxo do campo magnético no interior da bobina é diretamente proporcional ao seu número de espiras, de acordo com a equação acima.
[04] Verdadeira. A expressão da intensidade do campo magnético fornecida no item 01 mostra que a mesma é constante no interior da bobina.
[08] Verdadeira. No interior da bobina o campo é paralelo ao eixo da bobina e se reforça também. [16] Falsa. Se a carga for lançada na mesma direção das linhas de campo, a força magnética é nula, de
acordo com a expressão abaixo.
m
F = q v B senθ Resposta da questão 17:
Os campos elétrico e magnético devido ao movimento do elétron no ponto P são dados por: 2 kQ E d = e B i 2R μ =
Como d é constante, o campo elétrico terá intensidade constante, mas direção variável devido à variação do segmento que une o elétron ao ponto P.
Como R é constante e a direção do campo produzido pela espira também o é, pode-se afirmar que o campo magnético no ponto P é constante.
Resposta da questão 18: [C]
19 2 17
F | q |vBsen90= =1,6 10 − 3 10 2 F=9,6 10 − N.
Resposta da questão 19:
Na região do campo magnético, a força magnética sobre a partícula atua como resultante centrípeta. Logo:
m cp 2 14 6 6 3 F F mv mv 10 10 Bqv B R qR 10 10 B 10 T − − − = = = = = Resposta da questão 20: [A]
O campo magnético não atua em cargas elétricas em repouso, não existindo força magnética neste caso aplicada a carga.
