Eletromagnetismo refsant

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1 Eletromagnetismo refsant 1. A figura mostra duas cargas elétricas e as linhas de campo elétrico criadas por essas cargas. 1.1 Indique o sinal de cada uma das cargas. 1.2refira, justificando, em que região, a, B ou C, o campo elétrico e mais intenso. 2. Na figura, estão representadas duas placas metálicas paralelas, uma com carga positiva e outra com carga negativa, originando um campo elétrico uniforme. Admita que no ponto P é colocada uma partícula com carga negativa. 2.1 Selecione o único esquema que representa corretamente o sentido da linha de campo e a forca elétrica, Fe, que atua na partícula. 2.2 Preveja o sentido do movimento de uma carga positiva, quando colocada no ponto P. 2.3 Os seres vivos evoluíram num mundo com campos elétricos e magnéticos naturais de baixa intensidade, mas as novas tecnologias multiplicaram os campos eletromagnéticos a nossa volta. Elabore um texto, abordando os tópicos seguintes: Como são criados os campos elétricos. Relação entre a direção, o sentido e a intensidade do vetor campo elétrico e as linhas de campo elétrico. Forma e posição relativa das linhas de campo num campo elétrico uniforme. Adaptado de teste Intermedio de Física e Química a do 11.o ano, maio de Considere o íman representado na figura. 3.1 Selecione a opção que apresenta a orientação correta de uma bussola, colocada no ponto P (a cor preta indica o polo norte da agulha).

2 3.2 Selecione a opção que completa corretamente a frase seguinte. O módulo da componente escalar do campo magnético é A. maior no ponto Q do que no ponto P. B. maior no ponto P do que no ponto Q. C. igual no ponto P e no ponto Q. D. nulo no ponto Q. 4. Oersted observou que uma agulha magnética, quando colocada na proximidade de um fio percorrido por uma corrente elétrica, sofria um pequeno desvio. 4.1 Refira o que se pode concluir deste resultado. 4.2 Na figura, estão representadas as linhas de campo magnético criado por um fio retilíneo percorrido por uma corrente elétrica, I, dois pontos do espaço, P e Q, e bussolas colocadas em diferentes posições Que informação se pode retirar da posição da agulha da bussola em cada uma das posições? Caracterize as linhas de campo magnético Se inverter o sentido da corrente que percorre o fio, que alterações ocorrem nas linhas de campo magnético? Selecione a opção correta. A. O campo magnético em P e igual ao campo magnético em Q. B. O campo magnético em P e simétrico do campo magnético em Q. C. O módulo do campo magnético em P e maior do que em Q. D. O módulo do campo magnético em Q e maior do que em P. 5. Na figura, está representado um fio enrolado em hélice, obtendo-se um solenoide (bobina). As espiras podem ser consideradas circulares e o raio do solenoide é pequeno quando comparado com o seu comprimento. 5.1 Selecione a opção que completa corretamente a frase seguinte. O campo magnético no interior da bobina, quando esta e percorrida por uma corrente elétrica contínua no sentido indicado na figura, é A. nulo. B. uniforme. C. menos intenso nas extremidades da bobina. D. mais intenso nas extremidades da bobina.

3 5.2 Selecione a opção que indica corretamente as linhas de campo no interior da bobina, quando e percorrida por uma corrente elétrica continua no sentido indicado na figura. 6. Na figura, está representada uma espira retangular, com 10 cm de largura por 20 cm de comprimento. A espira encontra-se imersa num campo magnético constante de módulo 2, T. Considere que a espira faz um ângulo de 60 com o campo magnético. 6.1 Determine o valor do fluxo magnético que atravessa a espira. 6.2 Determine o valor máximo de fluxo magnético que pode atravessar a espira. 7. Uma antena circular recetora de um sinal de televisão tem de diâmetro 12 cm. O campo magnético do sinal de uma estação transmissora é perpendicular ao seu plano e, em 0,4 s, o seu módulo varia 0,18 T. Determine o valor da força eletromotriz induzida na antena nesse intervalo de tempo. 8. O fenómeno da indução eletromagnética pode ser evidenciado com um circuito constituído apenas por uma espira ligada a um aparelho de medida adequado, fixos numa posição, e uma mola com um íman suspenso no interior da espira. Em cada um dos casos seguintes, selecione a opção que completa corretamente a frase. 8.1 Devido a oscilação do íman surge nos terminais da espira A. uma forca eletromotriz induzida constante. B. uma forca eletromotriz induzida variável. C. uma corrente elétrica induzida constante. D. uma forca eletromotriz e uma corrente induzida constante. 8.2 Quando a mola oscila verifica-se que A. há variação do fluxo magnético que atravessa a espira. B. o campo magnético criado pelo íman varia. C. surge um fluxo magnético constante que atravessa a espira. D. o campo elétrico criado pelo íman varia.

4 9. Na figura, está representado um anel metálico a rolar numa superfície horizontal passando sucessivamente pelas posições P, Q, R e S. O anel passa na região II, onde existe um campo magnético uniforme perpendicular ao plano do anel. Analise a figura e selecione a opção correta. A. a forca eletromotriz induzida no anel e nula somente quando este se encontra na posição P. B. So existe forca eletromotriz induzida no anel quando este se encontra na posição R. C. So existe forca eletromotriz induzida no anel quando este se encontra nas posições Q e S. D. a forca eletromotriz induzida no anel e máxima quando este se encontra na posição R. 10. Na figura, está representado o gráfico do módulo da componente escalar do campo magnético em função do tempo, numa região do espaço. Considere um anel circular colocado nessa região, numa posição em que o plano do anel é perpendicular ao vetor campo magnético. Selecione a opção que traduz corretamente como varia a força eletromotriz induzida no anel. A. entre os instantes 0 e t1 s, a forca eletromotriz e constante e diferente de zero. B. entre os instantes t1 s e t2 s, a forca eletromotriz e constante e diferente de zero. C. entre os instantes t1 s e t2 s, a forca eletromotriz aumenta linearmente com o tempo. D. entre os instantes t2 s e t3 s, a forca eletromotriz e constante e diferente de zero.

5 1. A figura mostra duas cargas elétricas e as linhas de campo elétrico criadas por essas cargas. 1.1 Indique o sinal de cada uma das cargas. 1.2refira, justificando, em que região, a, B ou C, o campo elétrico e mais intenso. [1.1 a carga elétrica pontual q1 e positiva, tal como a carga pontual q2, uma vez que as linhas de campo elétrico divergem da carga criadora. 1.2 nas proximidades da carga q1, verifica-se uma maior concentração de linhas de campo elétrico, o que se traduz numa maior densidade. assim, conclui-se que o campo elétrico e mais intenso nas proximidades de q1.] 2. Na figura, estão representadas duas placas metálicas paralelas, uma com carga positiva e outra com carga negativa, originando um campo elétrico uniforme. Admita que no ponto P é colocada uma partícula com carga negativa. 2.1 Selecione o único esquema que representa corretamente o sentido da linha de campo e a forca elétrica, Fe, que atua na partícula. 2.2 Preveja o sentido do movimento de uma carga positiva, quando colocada no ponto P. 2.3 Os seres vivos evoluíram num mundo com campos elétricos e magnéticos naturais de baixa intensidade, mas as novas tecnologias multiplicaram os campos eletromagnéticos a nossa volta. Elabore um texto, abordando os tópicos seguintes: Como são criados os campos elétricos. Relação entre a direção, o sentido e a intensidade do vetor campo elétrico e as linhas de campo elétrico. Forma e posição relativa das linhas de campo num campo elétrico uniforme. Adaptado de teste Intermedio de Física e Química a do 11.o ano, maio de 2009 [2.1 B; 2.2 Sobre a carga elétrica positiva atua uma forca elétrica que tem a direção e o sentido do campo elétrico, uma vez que a carga elétrica e positiva. O movimento da carga elétrica tem o sentido da placa positiva para a placa negativa. 2.3 Os campos elétricos são criados por cargas elétricas, positivas ou negativas. O vetor campo elétrico tem, em cada ponto, direção tangente as linhas de campo, sentido das linhas de campo e intensidade tanto maior quanto maior for a densidade das linhas de campo. Num campo elétrico uniforme, as linhas de campo são retas paralelas igualmente espaçadas.] 3. Considere o íman representado na figura. 3.1 Selecione a opção que apresenta a orientação correta de uma bussola, colocada no ponto P (a cor preta indica o polo norte da agulha).

6 3.2 Selecione a opção que completa corretamente a frase seguinte. O módulo da componente escalar do campo magnético é A. maior no ponto Q do que no ponto P. B. maior no ponto P do que no ponto Q. C. igual no ponto P e no ponto Q. D. nulo no ponto Q. [3.1 D; 3.2 C] 4. Oersted observou que uma agulha magnética, quando colocada na proximidade de um fio percorrido por uma corrente elétrica, sofria um pequeno desvio. 4.1 Refira o que se pode concluir deste resultado. 4.2 Na figura, estão representadas as linhas de campo magnético criado por um fio retilíneo percorrido por uma corrente elétrica, I, dois pontos do espaço, P e Q, e bussolas colocadas em diferentes posições Que informação se pode retirar da posição da agulha da bussola em cada uma das posições? Caracterize as linhas de campo magnético Se inverter o sentido da corrente que percorre o fio, que alterações ocorrem nas linhas de campo magnético? Selecione a opção correta. A. O campo magnético em P e igual ao campo magnético em Q. B. O campo magnético em P e simétrico do campo magnético em Q. C. O módulo do campo magnético em P e maior do que em Q. D. O módulo do campo magnético em Q e maior do que em P. [4.1 Oersted concluiu que correntes elétricas originam campos magnéticos O sentido do campo magnético nessa posição. O sentido do campo magnético tem o sentido do norte da bussola colocada nesse ponto as linhas de campo magnético são circunferências concêntricas com o fio e o sentido

7 dependente do sentido da corrente elétrica. E possível usar o sentido da corrente elétrica, para identificar o sentido das linhas de campo O sentido das linhas e alterado B] 5. Na figura, está representado um fio enrolado em hélice, obtendo-se um solenoide (bobina). As espiras podem ser consideradas circulares e o raio do solenoide é pequeno quando comparado com o seu comprimento. 5.1 Selecione a opção que completa corretamente a frase seguinte. O campo magnético no interior da bobina, quando esta e percorrida por uma corrente elétrica contínua no sentido indicado na figura, é A. nulo. B. uniforme. C. menos intenso nas extremidades da bobina. D. mais intenso nas extremidades da bobina. 5.2 Selecione a opção que indica corretamente as linhas de campo no interior da bobina, quando e percorrida por uma corrente elétrica continua no sentido indicado na figura. [5.1 B; 5.2 B] 6. Na figura, está representada uma espira retangular, com 10 cm de largura por 20 cm de comprimento. A espira encontra-se imersa num campo magnético constante de módulo 2, T. Considere que a espira faz um ângulo de 60 com o campo magnético. 6.1 Determine o valor do fluxo magnético que atravessa a espira. 6.2 Determine o valor máximo de fluxo magnético que pode atravessar a espira. [6.1 Φ = B A cos ɑ Φ = 2, ,02 cos 30 = 3, Wb 6.2 Φ = B A cos a Φ = 2, ,02 cos 0 = Wb] 7. Uma antena circular recetora de um sinal de televisão tem de diâmetro 12 cm. O campo magnético do sinal de uma estação transmissora é perpendicular ao seu plano e, em 0,4 s, o seu módulo varia 0,18 T. Determine o valor da força eletromotriz induzida na antena nesse intervalo de tempo.

8 8. O fenómeno da indução eletromagnética pode ser evidenciado com um circuito constituído apenas por uma espira ligada a um aparelho de medida adequado, fixos numa posição, e uma mola com um íman suspenso no interior da espira. Em cada um dos casos seguintes, selecione a opção que completa corretamente a frase. 8.1 Devido a oscilação do íman surge nos terminais da espira A. uma forca eletromotriz induzida constante. B. uma forca eletromotriz induzida variável. C. uma corrente elétrica induzida constante. D. uma forca eletromotriz e uma corrente induzida constante. 8.2 Quando a mola oscila verifica-se que A. há variação do fluxo magnético que atravessa a espira. B. o campo magnético criado pelo íman varia. C. surge um fluxo magnético constante que atravessa a espira. D. o campo elétrico criado pelo íman varia. [8.1 B; 8.2 A] 9. Na figura, está representado um anel metálico a rolar numa superfície horizontal passando sucessivamente pelas posições P, Q, R e S. O anel passa na região II, onde existe um campo magnético uniforme perpendicular ao plano do anel. Analise a figura e selecione a opção correta. A. a forca eletromotriz induzida no anel e nula somente quando este se encontra na posição P. B. So existe forca eletromotriz induzida no anel quando este se encontra na posição R.

9 C. So existe forca eletromotriz induzida no anel quando este se encontra nas posições Q e S. D. a forca eletromotriz induzida no anel e máxima quando este se encontra na posição R. [C] 10. Na figura, está representado o gráfico do módulo da componente escalar do campo magnético em função do tempo, numa região do espaço. Considere um anel circular colocado nessa região, numa posição em que o plano do anel é perpendicular ao vetor campo magnético. Selecione a opção que traduz corretamente como varia a força eletromotriz induzida no anel. A. entre os instantes 0 e t1 s, a forca eletromotriz e constante e diferente de zero. B. entre os instantes t1 s e t2 s, a forca eletromotriz e constante e diferente de zero. C. entre os instantes t1 s e t2 s, a forca eletromotriz aumenta linearmente com o tempo. D. entre os instantes t2 s e t3 s, a forca eletromotriz e constante e diferente de zero. [B]