Questões Física!

Das lindas Verônica e Ellen!

1) (U. F. UBERLÂNDIA - MG) A figura mostra a tela de um osciloscópio onde um feixe de elétrons, que provém perpendicularmente da página para seus olhos, incide no centro da tela. Aproximando-se lateralmente da tela dois imãs iguais com seus respectivos pólos mostrados, verificar-se-á que o feixe: 

  B

2) (MED - ITAJUBÁ)

I.   Uma carga elétrica submetida a um campo magnético sofre sempre a ação de uma força magnética.  

II.  Uma carga elétrica submetida a um campo elétrico sofre sempre a ação de uma força elétrica.  

III. A força magnética que atua sobre uma carga elétrica em movimento dentro de um campo magnético, é sempre perpendicular à velocidade da carga.

Aponte abaixo a opção correta:

a) Somente I está correta.

b) Somente II está correta.

c) Somente III está correta.

d) II e III estão corretas.

e) Todas estão corretas.

3) Raios cósmicos são partículas de grande velocidade, proveniente do espaço, que atingem a Terra de todas as direções. Sua origem é, atualmente, objeto de estudos. A Terra possui um campo magnético semelhante ao criado por um ímã em forma de barra cilíndrica, cujo eixo coincide com o eixo magnético da Terra. Uma partícula cósmica P com carga elétrica positiva, quando ainda longe da Terra, aproxima-se percorrendo uma reta que coincide com o eixo magnético da Terra, como mostra a figura adiante. Desprezando a atração gravitacional, podemos afirmar que a partícula, ao se aproximar da Terra:
a) aumenta sua velocidade e não se desvia de sua trajetória retilínea.
b) diminui sua velocidade e não se desvia de sua trajetória retilínea.
c) tem sua trajetória desviada para Leste.
d) tem sua trajetória desviada para Oeste.
e) não altera sua velocidade nem se desvia de sua trajetória retilínea.

4) Dois longos fios retilíneos e paralelos, A e C, que atravessam perpendicularmente o plano da página, são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade e de sentidos contrários, conforme representa, em corte transversal, a figura abaixo. Como é convencional, o ponto no fio A indica que a corrente desse fio está saindo da página, e o “X” indica que a corrente do fio C está entrando na página.

A força magnética, por metro, exercida pelo fio A sobre o fio C

(A)

é nula.

(B)	aponta para o alto da página.

(C)	aponta para o pé da página.

(D)	aponta para a esquerda.

(E)	aponta para a direita. E!

A ação de uma carga elétrica sobre outra é mediada pelo campo elétrico. A ação de uma corrente elétrica sobre outra é mediada pelo campo magnético. Explicamos essa ação dizendo que uma corrente elétrica gera um campo magnético no espaço em torno de si, e esse campo, por sua vez, exerce uma força sobre a outra corrente. No caso da presente questão, temos dois fios longos, retilíneos e paralelos. A corrente no fio A gera, na posição do fio C, um campo magnético B_A o qual exerce uma força F_AC sobre um comprimento L_C deste fio, que é percorrido por uma corrente elétrica I_C. No caso particular em que o ângulo formado entre a direção do campo B_A e a direção do comprimento L_C de fio é de 90º, o módulo F_AC dessa força é dado pela fórmula

F_AC = I_CL_CB_A.

Como o enunciado solicita que se calcule a força por metro do fio C, tudo que temos de fazer é dividir o valor dado pela fórmula anterior por L_C ou, simplesmente, tomá-lo como igual a 1 metro. Essa força terá, então, um módulo igual a I_CB_A, em unidades do SI.
Mas, nesta questão, o que se pede para determinar são a direção e o sentido dessa força. Encontra-se a resposta aplicando a regra da mão direita, como está muito bem explicado no comentário da questão, onde é demonstrado que F_AC aponta para a direita, correspondendo, portanto, a uma força repulsiva exercida sobre o fio C.

Pela Terceira Lei de Newton do movimento, uma força de mesmo valor e mesma direção, mas com sentido contrário, isto é, apontando para o lado esquerdo da figura, é exercida sobre o fio A, devido ao campo magnético gerado ali pela corrente no fio C. Ou seja, fios condutores e paralelos, percorridos por correntes de sentidos opostos, se repelem (ao contrário de cargas elétricas de mesmo sinal, que se atraem).

5)

Na figura abaixo, f representa um fio condutor, fino, reto e comprido, perpendicular ao plano da página, percorrido por uma corrente elétrica. O símbolo Ä no centro do fio indica que o sentido da corrente elétrica é tal que ela entra no plano dessa página. Os pontos P e Q estão, respectivamente, a 20 cm e a 10 cm do fio, conforme indicado na figura. Qual dos diagramas abaixo melhor representa os campos magnéticos nos pontos P e Q, respectivamente?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

D!

COMENTARIO

O campo magnético gerado por um fio linear circula o eixo da corrente com uma amplitude inversamente proporcional à distância a esse eixo. Portanto,

onde  são respectivamente as distâncias do fio aos pontos P e Q.
O sentido de circulação corresponde ao do movimento dos ponteiros do relógio para uma corrente que penetra na página, sendo a direção definida pela regra da mão direita.

6) Uma partícula de pequena massa e eletricamente carregada, movimenta-se da esquerda para a direita com velocidade constante «, entra uma região que há um campo magnético uniforme. Devido à ação desse campo sobre a carga, a partícula descreve uma semicircunferência e retorna para a esquerda com velocidade «‚, paralela a «, com ¦«‚¦ = ¦«¦, como mostra a figura a seguir.

a) Qual é a direção das linhas desse campo magnético?
b) Explique por que ¦«‚¦ = ¦«¦.



resposta:a) Perpendicular ao plano da folha.
b) A força magnética é a força resultante centrípeta, que não realiza trabalho.

7) Um campo magnético atua perpendicularmente sobre uma espira circular de raio 10cm, gerando um fluxo de indução magnética de 1Wb. Qual a intensidade do campo magnético?

Sendo a área da espira:

Então a intensidade do campo magnético pode ser calculada por:

8) Uma espira quadrada de lado R= 2cm é imersa em um campo magnético uniforme de intensidade 2T. Qual é o fluxo de indução nessa espira em cada um dos seguintes casos:

a) o plano da espira é paralelo às linhas de indução;

Neste caso, a reta normal à espira têm ângulo de 90°, e cos90° =0, portanto, ao aplicarmos este valor na equação, ele a anulará, fazendo com que o fluxo de indução seja nulo, ou seja

Φ = 0

b) o plano da espira é perpendicular às linhas de indução;

Neste caso, a reta normal à espira não formará ângulo com as linhas de indução (θ=0), e cos0° =1, portanto, ao aplicarmos este valor na equação faremos com que seu valor seja máximo, já que todos os outros valores do cosseno são menores que 1. Portanto:

Sendo A=0,2²=0,04m² :

c) o reta normal ao plano forma um ângulo de 60° com as linhas de indução.

Como há ângulo entre 0° e 90° entre a reta normal e as linhas de indução, usamos a equação generalizada para resolver:

9) Uma espira metálica é deslocada para a direita, com velocidade constante v = 10 m/s, em um campo magnético uniforme B = 0,20 Wb/m2. Com relação à figura abaixo, quando a resistência da espira é 0,80 e, a corrente induzida é igual a: 

Dados: CF = 20 cm

 

      a) 0,50 A

      b) 5,0 A

      c) 0,40 A

      d) 4,0 A

      e) 0,80 A  

10)

UFOP-2008) Considere os dois seguintes experimentos: No primeiro, uma espira condutora ligada a um amperímetro está mergulhada em um campo magnético homogêneo, constante e perpendicular ao plano da espira. No segundo experimento, passamos a girar a mesma espira do experimento anterior em torno de um eixo perpendicular ao plano da espira com uma velocidade angular constante ω. Podemos dizer que o amperímetro nesses dois experimentos medirá uma corrente elétrica, cujos valores são, respectivamente:

a) nulo e periódico com frequência ω.  b) constante e periódico com frequência ω.  c) nulos em ambos os casos.  d) ambos periódicos com frequência ω C!