Física E Extensivo V. 6

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1 GAARITO ísca E Extenso V. 6 Exercícos ) I. also. Depende da permeabldade do meo. II. Verdadero. III. Verdadero. ~ R µ. µ. π. d R π π. R R ) R cm 6 A 5) 5 6 A µ. R 4 π , π. 6,π. 5 T 8 A 3) A A regra da mão dreta é dada pelo sentdo conenconal da corrente, portanto com o sentdo contráro ao da momentação dos elétrons. Assm: µ. R 4 7 π.. 8.,4π T µ. 4 π T R.,4π Como os campos são perpendculares, o etor resultante é: R (4. 7 ) (3. 7 ) R T 3 4) 6) 3 O campo magnétco em C é metade do campo de uma espra. µ.. R 4-7 π ,5 π 3. 5 T 7) (etoralmente resultante ). Verdadero.. also. Não está contdo no plano da espra. 4. also. Dentro e fora da espra os campos teram sentdos opostos. Repare na suposção de uma corrente horára. ísca E

2 GAARITO ) C R 4 R A 8. also. Dobramos também o campo. 6. also. O campo ca pela metade. 3. also. 8) 36 Assm, em O: (campo nulo) µ. µ. R R 3 4 R 3A R µ. 3R µ. πd µ. π π R µ R Como os campos são perpendculares e guas em módulo, o etor campo resultante é dado por:. also.. also. 4. Verdadero. 8. also. 6. also. 3. Verdadero. R R µ.. R R. µ. R ) A r 5 r (campo nulo) µ. µ. R R r r 5, 4 5 ) Como a corrente se dde, metade da corrente prooca no centro da espra um campo para fora da págna, e a outra metade, um campo para dentro. Assm, o campo resultante é nulo. 9) R π cm π. m A µ. 4 7 π.. R. π T ísca E

3 GAARITO 3) E 8) D 9) A Substâncas ue se orentam faclmente uando submetdas a um campo magnétco. 4) Atração. N 5 l m, A µ π N 4..,. 5. L 7 3 4π. 4 T ) a) 9, V; 5) Norte: U, V e Y. Sul: T, X e Z. sul T norte V U X norte sul ) a) V ε r. 8 ε ε ε 9 V b) 8π. 5 T O campo no nteror do solenode é unforme e dado pela expressão: L cm. m ma. 3 A µ π N π. 5 T L. norte Y Z sul 6) D norte sul 7) C K (atração) A N esuerda N S dreta N L 5 A b) πt espras m 4π π 4 A norte horáro µ.. N L Núcleo de e x πt (atração) S ísca E

4 GAARITO ) D núcleo de ferro 4 mola 6) a) b) e) f) L 3 c) 3) C g) N S 4) 3. Verdadero.. V.. senθ. also. Não depende. 4. Verdadero.. V.. senθ 8. Verdadero.. V.. senθ 6. also.. V.. senθ 5) e,6. 9 C. 5 m/s 8. 4 N d) O campo é orentado do norte para o sul. 7) A a) Dreção: ertcal; sentdo: de cma para baxo; ntensdade:,5 T.... senθ ,6. 9. sen 9 o,5 T b) Dreção: perpendcular ao plano do papel; sentdo: entrando no papel. Para ue a força magnétca seja nula, é precso ue ela seja lançada paralelamente (θ o ) ou antparalelamente (θ 8 o ) ao campo magnétco. Portanto, na dreção X. 8) 9. Verdadero. Uma força elétrca contrára do momento.. also. Poderíamos ter um campo elétrco e um magnétco perpendculares de forma a produzrem forças em sentdos opostos. Apesar de haer campo magnétco, não haera deso na trajetóra....sen θ se 4. Verdadero. ísca E

5 GAARITO 8. Verdadero. 6. Verdadero. 3. also. Se o ângulo formado entre e for perpendcular, o momento será crcular e unforme. Se o ângulo for zero, o momento será retlíneo e unforme; se o ângulo for oblíuo, o momento será helcodal e unforme. 3) E 9) C 33) D magnétca P (eulíbro) P 34) Posto, negato e posto. 35) A 3) C magnétca K Q X T R 36) C Se não houe deso, então podemos afrmar: 3) A magnétca. E... sen 9 o E. E elétrca magnétca 37) Sem alteração de elocdade MRU resultante Então: a) 5,. 4 m/s elétrca magnétca. E... sen 9 o m/s ísca E

6 GAARITO b) b) 38) D 4) Para ue não sofra deso, a força magnétca deerá ser orentada para cma. Dessa forma o campo magnétco estará orentado perpendcular à folha entrando nela. 39) E c, J d 3 mm 3. 3 m V 5 V a) 8,3. 5 T E. d V E E 5 N/C a) 7,. 3 V/m Sem perturbação da trajetóra resultante M E... sen θ. E,6.. sen 9 o E E 7,. 3 V/m b) km/s m/s magnétca prótons elétrca c) Não. Obsere como anda ocorre o eulíbro das forças. E x el. constante R então: elétrca magnétca. E mag, mag 8. 6 N elétrca elétrons magnétca E x Como... sen 9 o , ,3. 5 T m E c, ,. 3, ,. 3. 3, m/s Lembrando elétron,6. 9 C m elétron 9,. 3 kg 4) A Se é paralela a, então a trajetóra descrta é uma reta e o momento é unforme. 4) D Se é perpendcular ao, então o momento orgnado é crcular e unforme. 43) D Somente a carga( ) é paralela ao campo. Assm, nela não atua força magnétca. 44) R m.. 5. m ísca E

7 GAARITO 45) A E c.,6 9 3,. 8 J 4 T R? 49) E C mv 3, V V,65. 6 m/s 3 R m. V. R 9..., , R,5 m 46) O rao da trajetóra depende: R m.. Assm, para aumentarmos o rao, podemos dmnur a carga. 47) 33. also. O campo é orentado para dentro da págna.. also. Da esuerda para a dreta. 4. Verdadero. A força resultante sobre a partícula é perpendcular ao deslocamento, logo não realza trabalho. W R Como W ε c ε c 8. also. OP é R m 6. Verdadero. É a metade do período completo. T π m π m 5) a) posta e negata. Pela regra da mão dreta constatamos ue é posta; já ue, negata. b) m /m. Verdadero.. also. 4. also. 8. also. 6. also. 3. Verdadero. 64. also. 48) A O período de uma carga elétrca realzando momento crcular unforme depende: T πm. Perceba ue o período não depende da elocdade, mas depende nersamente da carga. Assm, se dobrarmos a carga ddremos por o período. T AD DC então R R, assm: m m m m 5) d 6 mm 6. 3 m E. 4 /m e,6. 9 C m elétron 9,. 3 kg ísca E

8 GAARITO a),8. 5 m/s res elétrca. E, res,6. 5 Como res m. a m. a,6. 5 9,. 3. a,6. 5 a,8. 5 m/s b) 4,6. 6 m/s o a x., ,6. 6 m/s c) m horáro ou m ant-horáro Momento Crcular Unforme. O etor elocdade e campo magnétco, uando perpendculares; produzem uma força perpendcular à trajetóra ue resulta num momento crcular sem alteração do módulo da sua elocdade. d),6. m R m 3 6 9,.. 4, 6., m,6. 6,... m 5) Com ambos os campos ( E e ) R m E 53) a). 7 m/s Se E c,8. 6 J, então:,8. 6 m,8. 6 9, m/ s 54) D b) 4,55. 4 T R m 5. 9, , ,. 4 4,55. 4 T c),46. 5 N... sen 9 o 4, ,6. 9.,46. 5 N d) T 7,5. 8 s f,33. 7 Hz T π. m..,. 7,5. 8 s ,.. 4, 55. f T 7, 5. 8,33. 7 Hz O rao depende R m Para dobrar o rao, dobramos a massa ou a elocdade, ou ddmos por dos o campo ou a carga. 55) a) Perpendcular ao plano da folha. nesse caso: E M. E... sen 9 o E Com apenas o campo magnétco ( ) M CP... sen 9 o m R Como não sabemos o snal da carga, não podemos determnar o sentdo do campo, mas com certeza este é perpendcular ao plano da folha. R m como E b) A força magnétca é centrípeta. Logo, o trabalho ue ela realza é nulo. Não há aração da energa cnétca. ísca E

9 GAARITO 56) Pela regra da mão dreta: N é M e P são elétrca magnétca Sem deso na trajetóra elétrca magnétca 57) C Lembre-se ue a massa do próton é cerca de 8 ezes maor ue a massa do elétron. Portanto, a trajetóra com maor rao é o próton (), pos: R m Pela regra da mão dreta. E 6) C Como R N > R M > R p e sabendo ue o rao é dretamente proporconal à elocdade, 6) E R m Então V N > V M > V P 58) cm m 8. 7 kg,6. 9 c E c,6. 6 J. T AC R R? E C m, < θ < 9 o 6) D O termo aurora refere-se à luz; seja ela do sul austral, seja ela do norte boreal. 63) D Numa stuação em ue o ângulo formado entre o etor elocdade e o etor campo for oblíuo, a trajetóra descrta será helcodal. 64) 45 59) D m/s R m , Verdadero.. also. Norte magnétco localza-se aproxmadamente no Sul geográfco. 4. Verdadero. ísca E

10 GAARITO 8. Verdadero. Na regão dos polos, como a elocdade é paralela às lnhas de ndução, a força magnétca é nula. 6. also. Na Lnha do Euador o alor da força magnétca é nulo. 3. Verdadero. 64. also. Dmnu à medda ue se afasta da Terra. 65) I. Verdadero. II. also. Só na stuação em ue o ângulo formado entre a elocdade e o campo for oblíuo. III. also. Altera a dreção e o sentdo do etor elocdade. IV. Verdadero. A energa cnétca é uma grandeza escalar ue não tem o seu alor alterado pela força magnétca. 66) R R m m Q m m Q Q Q 7) D. also.. Verdadero. 4. Verdadero. 8. also. 6. also. 3. Verdadero. 64. also. Perceba m. (uantdade de momento) 67) D Se o θ 9 o momento crcular unforme R m 68) C T π m. O uocente da massa pela carga é o mesmo para todas as partículas. Perceba anda ue o período não depende da elocdade. 69) Pela regra da mão dreta. Justfcata Na regão I o campo é elétrco ertcal para baxo, pos o módulo da elocdade do elétron fo alterado (aumentando). Na regão II o campo é magnétco. Sua dreção é perpendcular ao plano da folha sando desta, pos percebemos ue não houe alteração do módulo da sua elocdade apenas da sua dreção e sentdo. Na regão III o campo é elétrco ertcal para cma, pos o módulo da elocdade do elétron fo alterado (aumentando). Justfcata elétron I Não, pos o campo magnétco não produz alteração no módulo da elocdade, conseuentemente não altera a energa cnétca. II neutron fonte de partículas III próton ísca E