Aluno(a): Nº. Professor: Fabrízio Gentil Série: 3 o ano Disciplina: Física Magnetismo e Energias. TRABALHO DE RECUPERAÇÃO 2 o SEMESTRE

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1 Lista de Exercícios Pré Universitário Uni-Anhanguera Aluno(a): Nº. Professor: Fabrízio Gentil Série: 3 o ano Disciplina: Física Magnetismo e Energias TRABALHO DE RECUPERAÇÃO 2 o SEMESTRE 1- Marque a alternativa que melhor representa o vetor indução magnética B no ponto P, gerado pela corrente elétrica que percorre o condutor retilíneo da figura abaixo. a) b) c) d) e) 2- Vamos supor que uma corrente elétrica de intensidade igual a 5 A esteja percorrendo um fio condutor retilíneo. Calcule a intensidade do vetor indução magnética em um ponto localizado a 2 cm do fio. Adote μ= 4π.10-7 T.m/A. a) B = T b) B = T c) B = T 1

2 d) B = T e) B = 2, T 3- Para a figura abaixo, determine o valor do vetor indução magnética B situado no ponto P e marque a alternativa correta. Adote μ = 4π.10-7 T.m/A, para a permeabilidade magnética. a) B = T b) B = T c) B = T d) B = T e) B = T 4- Na figura abaixo temos a representação de uma espira circular de raio R e percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i. Calcule o valor do campo de indução magnética supondo que o diâmetro dessa espira seja igual a 6πcm e a corrente elétrica seja igual a 9 A. Adote μ = 4π.10-7 T.m/A. a) B = T b) B = T c) B = T d) B = T e) B = T 5- Um fio de 40 cm possui intensidade de campo magnético igual a T. Determine o valor da corrente elétrica que percorre todo fio, sabendo que este fio é comprido e retilíneo. (Dado: µ = 4π T.m/A) 2

3 6- (Vunesp - SP) Sabe-se que no ponto P da figura existe um campo magnético na direção da reta RS e apontando de R para S. Quando um próton passa por este ponto com velocidade v mostrada na figura, atua sobre ele uma força, devida a esse campo magnético: a) Perpendicular ao plano da figura e penetrando nele. b) Na mesma direção e sentido do campo magnético. c) Na direção do campo magnético, mas em sentido contrário a ele. d) Na mesma direção e sentido da velocidade. e) Na direção da velocidade, mas em sentido contrário a ela. 7- Um campo magnético que exerce influência sobre um elétron (carga -e) que cruza o campo perpendicularmente com velocidade igual à velocidade da luz (c = m/s) tem um vetor força de intensidade 1N. Qual a intensidade deste campo magnético? 8- Em um campo magnético de intensidade 10²T, uma partícula com carga 0,0002C é lançada com velocidade m/s, em uma direção que forma um ângulo de 30 com a direção do campo magnético, conforme indica a figura: Qual a intensidade da força magnética que age sobre a partícula? 9- Em um campo magnético de intensidade 100T, uma partícula com carga C é lançada com velocidade m/s, em uma direção que forma um ângulo de 30 com a direção do campo magnético. Qual a intensidade da força que atua sobre a partícula? 10- (UFMG) Um elétron (carga q e massa m) é lançado com velocidade v, perpendicularmente a um campo magnético B, descrevendo um círculo de raio R. Se duplicarmos o valor de v, qual será o valor de R? Dados: força magnética: q v B força centrípeta: mv 2 /R 3

4 a) R b) 2R c) 4R d) R/2 e) 4/R 11- (UFJF - MG) Um elétron (carga = -1, C) atravessa uma região R do espaço que contém campos elétrico e magnético uniformes, perpendiculares entre si e à velocidade do elétron, de acordo com a figura abaixo: Sabendo que E = 150 V/m, B = T, qual deve ser a velocidade escalar do elétrons, para que ele não seja defletido, ao passar por esta região? a) m/s b) m/s c) 1, m/s d) 4, m/s e) 7, m/s 12- Suponha que o alvo da figura esteja em posição vertical. Uma partícula alfa (carga positiva) é lançada horizontalmente na direção do centro do alvo. Sabendo-se que a partícula atravessa um campo elétrico uniforme, orientado verticalmente para baixo e um campo magnético uniforme na mesma direção e sentido, pode-se prever que a carga atingirá o alvo: a) somente a região (1) b) somente a região (2) c) somente a região (3) d) somente a região (4) e) a região (1) ou (2) 4

5 13- Suponha que uma carga elétrica de 4 μc seja lançada em um campo magnético uniforme de 8 T. Sendo de 60º o ângulo formado entre v e B, determine a força magnética que atua sobre a carga supondo que a mesma foi lançada com velocidade igual a 5 x 10 3 m/s. a) F mag = 0, N b) F mag = 1, N c) F mag = 1, N d) F mag = 1, N e) F mag = 0, N 14- Imagine que 0,12 N seja a força que atua sobre uma carga elétrica com carga de 6 μc e lançada em uma região de campo magnético igual a 5 T. Determine a velocidade dessa carga supondo que o ângulo formado entre v e B seja de 30º. a) v = 8 m/s b) v = 800 m/s c) v = 8000 m/s d) v = 0,8 m/s e) v = 0,08 m/s 15- (PUC) Um elétron num tubo de raios catódicos está se movendo paralelamente ao eixo do tubo com velocidade 107 m/s. Aplicando-se um campo de indução magnética de 2T, paralelo ao eixo do tubo, a força magnética que atua sobre o elétron vale: a) 3, N b) nula c) 1, N d) 1, N e) 3, N 16- Uma carga elétrica puntiforme de 1, Cpassa com velocidade 2,5 m/s na direção perpendicular a campo de indução magnética e fica sujeita a uma força de intensidade 5, N. a) Determine a intensidade deste campo. b) Faça um esquema representando as grandezas vetoriais envolvidas. 16- (PUC) Um elétron num tubo de raios catódicos está se movendo paralelamente ao eixo do tubo com velocidade 10 7 m/s. Aplicando-se um campo de indução magnética de 2T, paralelo ao eixo do tubo, a força magnética que atua sobre o elétron vale: 5

6 a) 3, N b) nula c) 1, N d) 1, N e) 3, N 17- Um condutor retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 2,0A, ao ser imerso em um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,0002T, qual a força magnética num trecho deste condutor, de comprimento l = 20cm, nos seguintes casos: a) b) c) 18- Uma mola de constante elástica igual a 20 N/m, sofre uma deformação de 0,2m. calcule a energia potencial acumulada pela mola. 19- O gráfico representa a intensidade da força aplicada em uma mola, em função da deformação. 6

7 Determine: a) a constante elástica da mola b) a energia adquirida pela mola quando x = 8cm 20- (Olimpíada Brasileira de Física) No experimento da figura abaixo, são desprezados os atritos entre as superfícies e a resistência do ar. O bloco, inicial em repouso, com massa igual a 4,0 kg, comprime em 20 cm uma mola ideal, cuja constante elástica vale 3, N/m. O bloco permanece apenas encostado na mola. Liberando-se a mola, esta é distendida, impulsionando o bloco que atinge a altura h. Determine: a) o módulo da velocidade do bloco imediatamente após a sua liberação da mola; b) o valor da altura h (Dado g = 10m/s²) 21- (UF Lavras-MG) Em uma estação ferroviária existe uma mola destinada a parar sem dano o movimento de locomotivas. Admitindo-se que a locomotiva a ser parada tem velocidade de 7,2 km/h, massa de 7.10 kg, e a mola sofre uma deformação de 1m, qual deve ser a constante elástica da mola? a) N/m b) N/m 7

8 c) J d) W e) J 22- (FUVEST SP ) No rótulo de uma lata de leite em pó lê-se valor energético: 1509kj por 100g (361kcal). Se toda energia armazenada em uma lata contendo 400g de leite fosse utilizada para levantar um objeto de 10kg, a altura máxima atingida seria de aproximadamente (g = 10m/s²) 23- Uma mola é deslocada 10cm da sua posição de equilíbrio; sendo a constante elástica desta mola equivalente à 50N/m, determine a energia potencial elástica associada a esta mola em razão desta deformação. 24- Um bloco de massa igual a 1kg encontra-se preso sobre uma mola vertical que está deformada 10cm com relação à sua posição de equilíbrio. Após o bloco ser solto, ele é arremessado verticalmente para cima. Sendo o sistema livre de forças dissipativas e a constante elástica da mola equivalente à 50N/m, determine a altura máxima que o bloco alcançará em cm. (obs.: considere a massa da mola desprezível). 25- (UCSA) Uma partícula de massa constante tem o módulo de sua velocidade aumentado em 20%. Orespectivo aumento de sua energia cinética será de: a) 10% b) 20% c) 40% d) 44% e) 56% 26- Um corpo de massa 3,0kg está posicionado 2,0m acima do solo horizontal e tem energia potencial gravitacional de 90J. A aceleração de gravidade no local tem módulo igual a 10m/s 2. Quando esse corpo estiver posicionado no solo, sua energia potencial gravitacional valerá: a) zero b) 20J c) 30J d) 60J e) 90J 27- Um corpo de massa m se desloca numa trajetória plana e circular. Num determinado instante t 1, sua velocidade escalar é v, e, em t 2, sua velocidade escalar é 2v. A razão entre as energias cinéticas do corpo em t 2 e t 1, respectivamente, é: a) 1 b) 2 c) 4 d) 8 8

9 e) Considere uma partícula no interior de um campo de forças. Se o movimento da partícula for espontâneo, sua energia potencial sempre diminui e as forças de campo estarão realizando um trabalho motor (positivo), que consiste em transformar energia potencial em cinética. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela em que a energia potencial aumenta: a) um corpo caindo no campo de gravidade da Terra; b) um próton e um elétron se aproximando; c) dois elétrons se afastando; d) dois prótons se afastando; e) um próton e um elétron se afastando. 29- (ITA) Um pingo de chuva de massa 5,0 x 10-5 kg cai com velocidade constante de uma altitude de 120m, sem que a sua massa varie, num local onde a aceleração da gravidade tem módulo igual a 10m/s 2. Nestas condições, a intensidade de força de atrito F do ar sobre a gota e a energia mecânica E dissipada durante a queda são respectivamente: a) 5,0 x 10-4 N; 5,0 x 10-4 J; b) 1,0 x 10-3 N; 1,0 x 10-1 J; c) 5,0 x 10-4 N; 5,0 x 10-2 J; d) 5,0 x 10-4 N; 6,0 x 10-2 J; e) 5,0 x 10-4 N; E = Um atleta de massa 80kg com 2,0m de altura, consegue ultrapassar um obstáculo horizontal a 6,0m do chão com salto de vara. Adote g = 10m/s 2. A variação de energia potencial gravitacional do atleta, neste salto, é um valor próximo de: a) 2,4kJ b) 3,2kJ c) 4,0kJ d) 4,8kJ e) 5,0kJ 31- (UNIFOR) Três esferas idênticas, de raios R e massas M, estão entre uma mesa horizontal. A aceleração local de gravidade tem módulo igual a g. As esferas são colocadas em um tubo vertical que também está sobre a mesa e que tem raio praticamente igual ao raio das esferas. Seja E a energia potencial gravitacional total das três esferas sobre a mesa e E' a energia potencial gravitacional total das três esferas dentro do tubo. O módulo da diferença (E' - E) é igual a: 9

10 a) 4 MRg b) 5 MRg c) 6 MRg d) 7 MRg e) 8 MRg 32- (FUND. CARLOS CHAGAS) Uma mola elástica ideal, submetida a ação de uma força de intensidade F = 10N, está deformada de 2,0cm. A energia elástica armazenada na mola é de: a) 0,10J b) 0,20J c) 0,50J d) 1,0J e) 2,0J 33- (FUVEST) Um ciclista desce uma ladeira, com forte vento contrário ao movimento. Pedalando vigorosamente, ele consegue manter a velocidade constante. Pode-se então afirmar que a sua: a) energia cinética está aumentando; b) energia cinética está diminuindo; c) energia potencial gravitacional está aumentando; d) energia potencial gravitacional está diminuindo; e) energia potencial gravitacional é constante. 34- Um corpo é lançado verticalmente para cima num local onde g = 10m/s 2. Devido ao atrito com o ar, o corpo dissipa, durante a subida, 25% de sua energia cinética inicial na forma de calor. Nestas condições, pode-se afirmar que, se a altura máxima por ele atingida é 15cm, então a velocidade de lançamento, em m/s, foi: a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 5,0 35- (PUC-RIO) Sabendo que um corredor cibernético de 80 kg, partindo do repouso, realiza a prova de 200 m em 20 s mantendo uma aceleração constante de a = 1,0 m/s², pode-se afirmar que a energia cinética atingida pelo corredor no final dos 200 m, em joules, é: 10