1. Uma espira retangular de 10 cm 20 cm foi posicionada e mantida imóvel de forma que um campo magnético uniforme, de intensidade B100 T, ficasse normal à área interna da espira, conforme figura a seguir.
Neste caso, o valor da Força Eletromotriz Induzida nos terminais A e B da espira vale ____ V.
a) 0,00. b) 0,02. c) 0,20 d) 2,00
2. Um condutor retilíneo PT, de resistência R20,0 , está em contato com um condutor de resistência
desprezível e dobrado em forma de U, como indica a figura. O conjunto está imerso em um campo de indução magnética B, uniforme, de intensidade 15,0 T, de modo que B é ortogonal ao plano do circuito. Seu Demi, um operador, puxa o condutor PT, de modo que este se move com velocidade constante v, como indica a figura, sendo v4,0 m s.
Determine a forma eletromotriz induzida no circuito e o valor da força aplicada por seu Demi ao condutor PT.
a) 45 V e 80,45 N b) 65 V e 90,10 N c) 80 V e 100,65 N d) 90 V e 101,25 N e) 100,85 V e 110,95 N
3. Uma espira metálica retangular ABCD, de área constante, está totalmente imersa em um campo magnético uniforme horizontal criado na região entre dois polos magnéticos norte e sul, como representado na figura. Inicialmente, a espira está em repouso em um plano vertical perpendicular às linhas de indução do campo magnético.
Suponha que a espira gire 90 no sentido anti-horário, em torno de um eixo vertical, nesse campo magnético. Enquanto isso acontece,
a) circulará por ela uma corrente elétrica induzida sempre no sentido DCBA.
b) circulará por ela uma corrente elétrica induzida, primeiro no sentido DCBA e depois no sentido
ABCD.
c) circulará por ela uma corrente elétrica induzida sempre no sentido ABCD.
d) circulará por ela uma corrente elétrica induzida, primeiro no sentido ABCD e depois no sentido
DCBA.
e) não circulará por ela corrente elétrica induzida. 4. Uma partícula de 9,0 10 30kg carregada com carga elétrica de 1,0 10 16C penetra perpendicularmente em um campo magnético uniforme de 1,0 10 6T, quando sua velocidade está em 1,0 10 m / s. 6 Ao entrar no campo magnético, a carga passa a descrever um círculo. O raio desse círculo, em metros, é
a) 9,0 10 0 b) 9,0 10 1 c) 9,0 10 1 d) 9,0 10 2
5. Desde o aparecimento de sistemas artificiais de estimulação cardíaca, dotados de circuitos de
sensibilidade (os marca-passos), tem-se observado sua relativa vulnerabilidade frente a interferências de diferentes naturezas, tanto em situações ambientais características do dia a dia do paciente portador de marca-passo, quanto em circunstâncias em que há a necessidade de submetê-lo a procedimentos
terapêuticos envolvendo correntes elétricas, ondas eletromagnéticas ou radiações. Campos magnéticos da ordem de 17,5 Tμ são encontrados em regiões próximas a condutores de altas correntes como, por exemplo, alarmes antirroubo, detectores de metais, linhas de transmissão etc. e podem inibir o gerador de estímulos cardíacos, mudando consequentemente seu
comportamento.
http://paginas.fe.up.pt/~mam/Linhas-01.pdf [Adaptado]
Determine até que distância aproximada, em metros, de uma linha de transmissão muito comprida (condutor retilíneo), percorrida por uma corrente contínua de
217 A, a uma tensão de 400 kV, o campo magnético produzido teria magnitude capaz de poder alterar o comportamento do gerador de estímulos cardíacos. Adote: μ0 4 π 107T m A . 1
a) 2,48 b) 4,96 c) 17,5 d) 24,8
6. 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
7. 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)
8. O princípio físico do funcionamento de alternadores e transformadores, comprovável de modo experimental, refere-se à produção de corrente elétrica por meio da variação de um campo magnético aplicado a um circuito elétrico.
Esse princípio se fundamenta na denominada Lei de: a) Newton
b) Ampère c) Faraday d) Coulomb
9. Com relação aos conceitos de eletricidade e magnetismo, coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas afirmativas abaixo e, em seguida, assinale a opção que apresenta a sequência correta.
( ) Na eletrização por atrito, o corpo que perde elétrons passa a ter mais prótons do que possuía
anteriormente e, nesse caso, fica eletrizado com carga positiva.
( ) Condutores são corpos que facilitam a passagem da corrente elétrica, pois possuem uma grande quantidade de elétrons livres.
( ) Um ímã em forma de barra, ao ser cortado ao meio, dá origem a dois novos ímãs, cada um com apenas um polo (norte ou sul).
( ) A bússola magnética, cuja extremidade encarnada é o seu polo norte, aponta para uma direção definida da Terra, próxima ao Polo Norte Geográfico.
( ) Geradores são dispositivos que transformam outras formas de energia em energia elétrica.
( ) O chuveiro elétrico pode ser considerado um resistor, pois transforma energia elétrica em energia exclusivamente térmica.
a) F – V – F – V – V – V b) F – F – V – V – F – V c) V – F – F – V – V – F d) V – V – V – F – F – F e) F – V – V – F – F – V
10. Cercas elétricas instaladas nas zonas urbanas são dispositivos de segurança planejados para inibir roubos e devem ser projetadas para, no máximo, assustar as pessoas que toquem a fiação que delimita os domínios de uma propriedade. A legislação vigente que trata sobre as cercas elétricas determina que a unidade de controle deverá ser constituída, no mínimo, de um aparelho energizador de cercas que apresente um transformador e um capacitor. Ela também menciona que o tipo de corrente elétrica deve ser pulsante.
Considere que o transformador supracitado seja constituído basicamente por um enrolamento primário e outro secundário, e que este último está ligado
indiretamente à fiação. A função do transformador em uma cerca elétrica é
a) reduzir a intensidade de corrente elétrica associada ao secundário.
c) amplificar a energia elétrica associada a este dispositivo.
d) proporcionar perdas de energia do primário ao secundário.
e) provocar grande perda de potência elétrica no secundário.
11. As bússolas são muito utilizadas até hoje,
principalmente por praticantes de esportes de aventura ou enduros a pé. Esse dispositivo funciona graças a um pequeno imã que é usado como ponteiro e está dividido em polo norte e polo sul. Geralmente, o polo norte de uma bússola é a parte do ponteiro que é pintada de vermelho e aponta, obviamente, o Polo Norte geográfico. Na Física, a explicação para o funcionamento de uma bússola pode ser dada porque as linhas de campo magnético da Terra se orientam
a) do polo Sul magnético ao polo Leste magnético. b) do polo Norte magnético ao polo Sul magnético. c) na direção perpendicular ao eixo da Terra, ou seja,
sempre paralelo à linha do Equador.
d) na direção oblíqua ao eixo da Terra, ou seja, oblíqua à linha do Equador.
e) na direção do campo gravitacional.
12. O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um imã e uma espira em sentidos opostos com módulo da
velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.
A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a
a) esquerda e o imã para a direita com polaridade invertida.
b) direita e o imã para a esquerda com polaridade invertida.
c) esquerda e o imã para a esquerda com mesma polaridade.
d) direita e manter o imã em repouso com polaridade invertida.
e) esquerda e manter o imã em repouso com mesma polaridade.
13. Uma bobina, formada por 5 espiras que possui um raio igual a 3,0 cm é atravessada por um campo magnético perpendicular ao plano da bobina.
Se o campo magnético tem seu módulo variado de 1,0 T até 3,5 T em 9,0 ms, é CORRETO afirmar que a força eletromotriz induzida foi, em média, igual a
a) 25 mV b) 75 mV c) 0,25 V d) 1,25 V e) 3,75 V
14. 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 F ,m 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 3
v 9 10 m / s; que o módulo do campo magnético seja B 2 103 T; e que o raio da circunferência descrita pela partícula seja R3 cm, é correto afirmar que, nessas condições, a relação carga/massa (q / m) da partícula é de: a) 3,0 10 C kg 8 1 b) 3,0 10 C kg 7 1 c) 1,5 10 C kg 8 1 d) 1,5 10 C kg 7 1 e) 4,5 10 C kg 6 1
15. Uma partícula, de massa m5,0 10 18 kg e
carga q8,0 10 6C, penetra perpendicularmente em um campo magnético uniforme, com velocidade
constante de módulo v4,0 10 m / s, 6 passando a descrever uma órbita circular de raio r5,0 10 cm, 3 desprezando o efeito do campo gravitacional. O módulo do campo magnético a que a partícula está submetida é igual a: a) 4,0 10 4T b) 0,5 10 8 T c) 2,0 10 6T d) 5,0 10 8 T e) 5,0 10 7 T
