LISTA DE EXERCÍCIOS – FÍSICA A – PROF. PEDRO RIBEIRO
1. (G1 - cotuca 2020) Podemos dizer que a Terra e a agulha de uma bússola comportam-se como barras de ímãs, que possuem polos magnéticos Norte e Sul. Na figura a seguir, o Polo Norte magnético da agulha da bússola aponta de forma aproximada para o Polo Norte geográfico terrestre.
Desta forma, podemos concluir que:
a) o Polo Sul magnético da agulha da bússola aponta para o Polo Norte geográfico terrestre, aproximadamente.
b) o Polo Sul magnético da agulha da bússola é atraído pelo Polo Sul magnético da Terra. c) o Polo Sul magnético da agulha da bússola aponta para o Polo Sul geográfico terrestre,
aproximadamente.
d) o Polo Norte magnético da agulha da bússola aponta para o Polo Sul geográfico terrestre, aproximadamente.
e) os Polos magnéticos da agulha são atraídos pelos Polos magnéticos terrestres de mesma denominação.
2. (Espcex (Aman) 2020) Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares de raios R1=2 mπ e
2
R =4 mπ são percorridas, respectivamente, por correntes de intensidades i1=6 A e i2 =8 A, conforme mostra o desenho.
A intensidade (módulo) do vetor indução magnética no centro das espiras " O " é
Dado: o meio é o vácuo e a permeabilidade magnética do vácuo 0 4 10 7 T m A μ = π − a) 2 10 −7T. b) 3 10 −7T. c) 6 10 −7T. d) 8 10 −7T. e) 9 10 −7T.
3. (Famerp 2019) Três ímãs idênticos, em forma de barra, estão dispostos com uma de suas extremidades equidistantes de um ponto P, como mostra a figura.
O campo de indução magnética resultante da ação dos três ímãs no ponto P é representado pelo vetor
a) b) c) d) e)
4. (Eear 2019) Quanto à facilidade de imantação, podemos afirmar que:
“Substâncias __________ são aquelas cujos ímãs elementares se orientam em sentido contrário ao vetor indução magnética, sendo, portanto, repelidas pelo ímã que criou o campo magnético”. O termo que preenche corretamente a lacuna é:
a) diamagnéticas b) paramagnéticas c) ultramagnéticas d) ferromagnéticas
5. (Puccamp 2018) Para que se possa efetuar a reciclagem do lixo, antes é necessário separá-lo. Uma dessas etapas, quando não se faz a coleta seletiva, é colocar o lixo sobre uma esteira, para que passe, por exemplo, por um imã. Esse processo permite que sejam separados materiais magnéticos, como o metal a) alumínio. b) ferro. c) cobre. d) zinco. e) magnésio.
6. (Mackenzie 2018) Considere as seguintes afirmações.
I. A denominação de Polo Norte de um ímã é a região que se volta para o Norte geográfico da Terra e Polo Sul a região que volta para o Sul geográfico da Terra.
II. Ímãs naturais são formados por pedras que contém óxido de ferro (Fe O ), denominadas magnetitas. 3 4 III. Ímãs artificiais são obtidos a partir de processos denominados imantação.
Com relação às afirmações, podemos dizer que
a) apenas I é correta. b) apenas I e II são corretas. c) apenas I e III são corretas. d) apenas II e III são corretas. e) todas são corretas.
7. (Eear 2018) Entre as substâncias magnéticas, aquelas que ao serem colocadas próximas a um imã, cujo campo magnético é intenso, são repelidas por ambos os polos do imã, são classificadas como
a) diamagnéticas. b) paramagnéticas. c) ferromagnéticas. d) imãs permanentes.
8. (Uefs 2018) A figura representa um ímã em forma de barra, seus dois polos magnéticos Norte e Sul e algumas linhas de indução, contidas no plano da figura, do campo magnético criado pelo ímã. Sobre essas linhas estão assinalados os pontos de A até H.
Desprezando a ação de quaisquer outros campos magnéticos, o vetor campo magnético criado por esse ímã tem a mesma direção e o mesmo sentido em
a) B e H. b) B e D. c) E e G. d) A e C. e) D e H.
9. (Mackenzie 2018) Considere as seguintes afirmações.
I. Quando se coloca um ímã em contato com limalha (fragmentos) de ferro, estes não aderem a ele em toda a sua extensão, mas predominantemente nas regiões próximas das extremidades.
II. Cortando-se um ímã em duas partes iguais, que por sua vez podem ser redivididas em outras tantas, observa-se que cada uma dessas partes constitui um novo ímã, que embora menor tem sempre dois polos.
III. Polos de mesmo nome se atraem e de nomes diferentes se repelem. Com relação às afirmações, podemos dizer que
a) apenas I é correta. b) apenas I e II são corretas. c) apenas I e III são corretas. d) apenas II e III são corretas. e) todas são corretas.
10. (Uece 2018) O módulo do vetor campo magnético gerado por uma corrente elétrica constante passando por um fio retilíneo depende da distância do ponto de medição do campo ao fio. Assim, é correto afirmar que a direção desse vetor é
a) perpendicular ao fio somente para um dos sentidos da corrente. b) perpendicular ao fio independente do sentido da corrente. c) paralela ao fio independente do sentido da corrente. d) paralela ao fio somente para um dos sentidos da corrente.
11. (Eear 2018) Uma espira circular com 10 cmπ de diâmetro, ao ser percorrida por uma corrente elétrica de 500 mA de intensidade, produz no seu centro um vetor campo magnético de intensidade igual a
6 _____ 10 − T. Obs. Utilize μ0 =4π10−7 t m A a) 1 b) 2 c) 4 d) 5
12. (Fuvest 1989) A figura representa 4 bússolas apontando, inicialmente, para o polo norte terrestre. Pelo ponto O, perpendicularmente ao plano do papel, coloca-se um fio condutor retilíneo e longo. Ao se fazer passar pelo condutor uma corrente elétrica contínua e intensa no sentido do plano do papel para a vista do leitor, permanece praticamente inalterada somente a posição
a) das bússolas A e C. b) das bússolas B e D. c) das bússolas A, C e D. d) da bússola C. e) da bússola D.
13. (Espcex (Aman) 2017) Dois fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos entre si, são percorridos por correntes elétricas de intensidade distintas, i e 1 i , de sentidos opostos. 2
Uma espira circular condutora de raio R é colocada entre os dois fios e é percorrida por uma corrente elétrica i.
A espira e os fios estão no mesmo plano. O centro da espira dista de 3R de cada fio, conforme o desenho abaixo.
Para que o vetor campo magnético resultante, no centro da espira, seja nulo, a intensidade da corrente elétrica i e seu sentido, tomando como referência o desenho, são respectivamente:
a) i1 i2 3 +
b) i1 i2 3π − e anti-horário c) i1 i2 3π − e horário d) i1 i2 3π + e horário e) i1 i2 3π + e anti-horário
14. (Ueg 2016) Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares, de raios R e 1 R , onde 2 R2 =5R ,1 são percorridas pelas correntes de intensidades i e 1 i , respectivamente. O campo magnético resultante no 2 centro das espiras é nulo. Qual é a razão entre as intensidades de correntes i e 2 i ? 1
a) 0,2 b) 0,8 c) 1,0 d) 5,0 e) 10
15. (Udesc 2015) Considere um longo solenoide ideal composto por 10.000 espiras por metro, percorrido por uma corrente contínua de 0,2 A. O módulo e as linhas de campo magnético no interior do solenoide ideal são, respectivamente:
a) Nulo, inexistentes.
b) 8π10−4T, circunferências concêntricas. c) 4π10−4T, hélices cilíndricas.
d) 8π10−3T, radiais com origem no eixo do solenoide. e) 8π10−4T, retas paralelas ao eixo do solenoide.
16. (Espcex (Aman) 2014) Dois fios " A " e "B" retos, paralelos e extensos, estão separados por uma distância de 2 m. Uma espira circular de raio igual a π 4 m encontra-se com seu centro " O " a uma distância de 2 m do fio "B", conforme desenho abaixo.
A espira e os fios são coplanares e se encontram no vácuo. Os fios " A " e "B" e a espira são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade i=1 A com os sentidos representados no desenho. A
intensidade do vetor indução magnética resultante originado pelas três correntes no centro " O " da espira é: Dado: Permeabilidade magnética do vácuo: μ0 =4π10−7T m / A
a) 3,0 10 −7T b) 4,5 10 −7T c) 6,5 10 −7T d) 7,5 10 −7T e) 8,0 10 −7T
Gabarito:
Resposta da questão 1: [C]
A Terra é um grande ímã. Quando dois ímãs são dispostos paralelamente, os polos de mesmo nome orientam-se em sentidos opostos. Assim o Polo Norte da agulha da bússola (que aponta para o Polo Norte geográfico) aponta para o Polo Sul magnético terrestre. Consequentemente, o Polo Sul magnético da agulha da bússola aponta para a Polo Norte magnético terrestre que é o Polo Sul geográfico,
aproximadamente. Resposta da questão 2:
[A]
Módulos do vetor indução magnética em O devido às espiras: 7 7 0 1 1 1 1 7 7 0 2 2 2 2 i 4 10 6 B B 6 10 T 2R 2 2 i 4 10 8 B B 4 10 T 2R 2 4 μ π π μ π π − − − − = = = = = =
Como os vetores têm mesmo sentido e direções opostas (pela regra da mão direita), segue que o módulo do vetor indução magnética resultante é dado por:
7 7 1 2 7 B B B 6 10 4 10 B 2 10 T − − − = − = − = Resposta da questão 3: [D]
Como os três ímãs são idênticos, à mesma distância os vetores indução magnética têm a mesma intensidade. Assim:
= = =
1 2 3
B B B B
O vetor indução magnética resultante de B1 e B3 é B .13
Pitágoras:
= + =
2 2 2
13 13
B B B B B 2.
O vetor indução magnética resultante tem intensidade:
(
)
= − = −
R R
B B 2 B B B 2 1 .
Resposta da questão 4:
[A]
A questão descreve corretamente as substâncias diamagnéticas, que se distinguem das paramagnéticas por razões como, dentre outras, terem seus ímãs elementares orientados em sentido contrário ao vetor indução magnética, enquanto que as paramagnéticas têm seus elétrons desemparelhados alinhados com a presença de um campo elétrico, que causa a imantação de substâncias ferromagnéticas quando
submetidas a este. Resposta da questão 5:
[B]
Dentre os materiais apresentados, o ferro é o que possui característica ferromagnética (capacidade de sofrer atração por ímãs).
Resposta da questão 6: [E]
[I] Verdadeira. No magnetismo, polos contrários se atraem, portanto, o polo norte de um imã é atraído pelo Polo Sul magnético da Terra que se encontra próximo ao norte geográfico da Terra, assim como o polo sul de um imã é atraído pelo Polo Norte magnético da Terra que se encontra próximo ao sul geográfico da Terra.
[II] Verdadeira. [III] Verdadeira.
Resposta da questão 7: [A]
As substâncias diamagnéticas são materiais que se colocados na presença de um campo magnético (como o do ímã), estabelecem um campo de sentido contrário ao do campo magnético aplicado.
Resposta da questão 8: [E]
Logo, a mesma direção e sentido do vetor campo magnético está representado em D e H, A e E, B e F e finalmente em C e G. Alternativa correta letra [E].
Resposta da questão 9: [B]
[I] Verdadeira. As regiões das extremidades do imã possuem linhas de campo magnético mais concentrado provocando forças mais intensas enquanto que as regiões centrais do imã contêm as linhas mais
esparsas, assim a tendência é a limalha de ferro ir ocupando lugares próximos às extremidades dos polos acompanhando as linhas magnéticas.
[II] Verdadeira. Cada divisão de um imã gera novos imãs contendo os dois polos sul e norte, até o limite da menor partícula que ainda terá dois polos.
[III] Falsa. Polos de mesmo nome se repelem e de nomes diferentes se atraem. Resposta da questão 10:
[B]
Pela regra da mão direita, as direções de B e i são sempre perpendiculares. Uma mudança no sentido de
i apenas altera o sentido de B, mas sua direção continua num plano perpendicular ao fio. Resposta da questão 11:
[B]
Para a espira, temos:
7 3 2 6 i 4 10 500 10 B 2R 2 5 10 B 2 10 T μ π π − − − − = = = Resposta da questão 12: [D] Resposta da questão 13: [E]
pela corrente na espira corresponde à soma vetorial dos campos gerados por cada um desses elementos. Seja B o campo gerado pela corrente 1 i ,1 B o campo gerado pela corrente 2 i ,2 e B o campo gerado pela i
corrente i, conclui-se que, por hipótese:
1 2 i
B +B +B =0 (1)
Pela regra da mão direita, conclui-se que B tem direção perpendicular ao plano do papel, e sentido ,1 o
que ocorre também com B . Logo, o módulo da resultante 2 B com 1 B , é: 2
1 2 1 2
| B +B | B= +B (2)
Para que a equação (1) seja satisfeita, o campo B tem que ser tal que possua direção perpendicular ao i
plano do papel e sentido oposto a B1+B .2
Com base nesse fato, e fazendo-se novamente uso da regra da mão direita para a corrente da espira, conclui-se que o sentido da corrente deve ser anti-horário.
Aplicando-se a Lei de Biot-Savart para o cálculo dos campos magnéticos gerados pelas correntes i , i e 1 2 i
sobre o ponto P, tem-se que: I. Para os fios longos e paralelos:
0 1 1 0 2 2 i B (3) 2 (3R) i B (4) 2 (3R) μ π μ π = =
II. Para o caso da espira:
0 i i B (5) 2R μ =
Das considerações realizadas, e partindo-se da equação vetorial (1), chega-se à seguinte equação escalar:
i 1 2 i 1 2
B B B 0 B B B (6)
− + + = = +
Substituindo-se as equações (3), (4) e (5) em (6), tem-se que:
0 0 1 0 2 0 1 2 i i i (i i ) 2R 6 R 6 R 6 R 2 R i μ μ μ μ π π π = + = + = 0 μ 0 μ 6 Rπ 1 2 1 2 (i i ) i i i 3π + + = Resposta da questão 14: [D]
As espiras estão abaixo representadas:
0 i
B
2 R μ =
Como o campo resultante no centro das espiras é nulo, então, em módulo:
1 2
B =B
Então, igualando as expressões dos campos, usando a relação dos raios e fazendo a razão entre as correntes, temos: 0 1 0 2 1 2 2 1 2 1 1 1 i i i i i 5 2 R 2 R R 5R i μ μ = = = Resposta da questão 15: [E]
Sabendo que o campo gerado por um solenoide é dado por
o N B i L μ =
Substituindo os valores dado no enunciado, temos que:
(
7)
(
)
4 1000 B 4 10 0,2 1 B 8 10 T π π − − = = A orientação do campo magnético no interior do solenoide sempre tem direção retilínea e paralela ao eixo do solenoide, enquanto o sentido é obtido pela regra da mão direita.
Resposta da questão 16: [D]
Usando a regra da mão direita nº 1 (regra do saca-rolha), ilustradas nas figuras após resolução, e a simbologia convencional [entrando
( )
e saindo( )
] e adotando o sentido positivo como saindo, temos:0 0 0 A E B 0 A E B 7 0 7 i i i 1 1 1 B B B B B i 2 r 2 R 2 r 2 4 2 2 2 4 1 16 2 15 B i B 4 10 8 8 B 7,5 10 T. μ μ μ μ π π π π π μ π π π − − = + − = + − = + − + − = = =
Resumo das questões selecionadas nesta atividade
Data de elaboração: 02/06/2020 às 23:12Nome do arquivo: Questões ímas e fontes de campo magnético
Legenda:
Q/Prova = número da questão na prova
Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro®
Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo
1 ... 191186 .... Baixa ... Física ... G1 - cotuca/2020 ... Múltipla escolha
2 ... 189534 .... Baixa ... Física ... Espcex (Aman)/2020 ... Múltipla escolha
3 ... 188518 .... Média ... Física ... Famerp/2019 ... Múltipla escolha
4 ... 182492 .... Baixa ... Física ... Eear/2019 ... Múltipla escolha
5 ... 178950 .... Baixa ... Física ... Puccamp/2018 ... Múltipla escolha
6 ... 178497 .... Baixa ... Física ... Mackenzie/2018 ... Múltipla escolha
7 ... 177733 .... Baixa ... Física ... Eear/2018 ... Múltipla escolha
8 ... 181169 .... Baixa ... Física ... Uefs/2018 ... Múltipla escolha
9 ... 178491 .... Baixa ... Física ... Mackenzie/2018 ... Múltipla escolha
10 ... 179166 .... Baixa ... Física ... Uece/2018 ... Múltipla escolha
11 ... 177753 .... Baixa ... Física ... Eear/2018 ... Múltipla escolha
12 ... 11309 ... Não definida .. Física ... Fuvest/1989 ... Múltipla escolha
13 ... 175006 .... Média ... Física ... Enem/2017 ... Múltipla escolha
14 ... 159107 .... Média ... Física ... Ueg/2016 ... Múltipla escolha
15 ... 138471 .... Baixa ... Física ... Udesc/2015 ... Múltipla escolha
Estatísticas - Questões do Enem
Q/prova Q/DB Cor/prova Ano Acerto
