EXERCÍCIOS FÍSICA 3ª SÉRIE

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1 3ª SÉRIE PROF. HILTON EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES ELETROMAGNETISMO INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA QUESTÕES OBJETIVAS Indução eletromagnética. Fluxo de indução magnética 1) (UFMG) A figura mostra um circuito composto de uma bateria e de um reostato (resistor do qual se pode variar a resistência). Esse circuito está ao lado de uma espira metálica. Na espira metálica não haverá corrente elétrica quando: a) a espira se deslocar em linha reta na direção do ponto P. b) a espira se deslocar em linha reta na direção do ponto Q. c) a espira se deslocar em linha reta na direção do ponto R. d) a resistência do reostato estiver sendo alterada. 2) (Fuvest-SP) Um ímã, preso a um carrinho, desloca-se com velocidade constante ao longo de um trilho horizontal. Envolvendo o trilho há uma espira metálica, como mostra a figura. Pode-se afirmar que, na espira, a corrente elétrica a) é sempre nula. b) existe somente quando o ímã se aproxima da espira. c) existe somente quando o ímã está dentro da espira. d) existe somente quando o ímã se afasta da espira. e) existe quando o ímã se aproxima ou se afasta da espira. 3) (F. Católica de Ciências Econômicas-BA) As duas situações da figura representam uma lâmpada de resistência elétrica R, associada à espira retangular e um ímã que é permanente. Em (b), a lâmpada poderá se acender porque a pilha alimenta o circuito. Em (a), a lâmpada somente poderá ser acesa se a espira I. permanecer parada na região de B. II. deslocar-se, verticalmente, ente os pólos do ímã. III. deslocar-se, horizontalmente, paralelamente às linhas de força de B. Assinale a alternativa que indica as afirmativas verdadeiras. a) I. b) II. c) III. d) II e III. e) I, li e III. 4) (U. São Francisco-SP) Na figura, a parte interna do círculo maior representa uma região do espaço onde há um campo magnético uniforme, perpendicular ao plano do círculo. Uma espira circular atravessa essa região, com velocidade constante v. A figura mostra três posições, P,Q e R, da espira. A corrente elétrica induzida circula na espira a) apenas na posição P. b) apenas na posição Q. c) apenas nas posições P e R. d) apenas nas posições Q e R. e) nas posições P,Q e R. 1

2 5) (UFMG) Um anel metálico é preso na extremidade de um cordão e posto a oscilar. Durante seu movimento, ele passa por uma região onde existe um campo magnético uniforme, como mostra a figura. Considere que o plano do anel permanece sempre perpendicular à direção do campo magnético e que a linha tracejada representa a trajetória do anel. Pode-se afirmar que, durante a oscilação, aparecerá uma corrente elétrica induzida no anel quando ele estiver passando nas regiões a) I, II, III, IV e V. b) II, III e IV. c) li e IV. d) III. 6) (U. F. Ouro Preto-MG) Um campo de indução magnética B é perpendicular ao plano do papel e aponta para o leitor. Uma espira condutora, fechada sobre um galvanômetro G, é mergulhada no campo com seu plano paralelo ao plano do papel, como mostra a figura abaixo. O galvanômetro indicará uma força eletromotriz induzida na espira, em todas as situações abaixo, exceto: a) se o sentido de B sofrer inversões sucessivas e a espira permanecer em repouso. b) se a espira estiver girando em torno de um de seus lados e B permanecer constante. c) se a espira permanecer em repouso na posição primitiva e B permanecer constante. d) se a espira for deformada de maneira que a sua área sofra variações e B permanecer constante. e) se o módulo de B variar continuamente e a espira permanecer em repouso. 7) (UFMG) Um ímã cilíndrico, com os pólos norte e sul nas posições indicadas na figura, está em frente a um circuito constituído de uma bobina e de um galvanômetro G. Os três eixos perpendiculares entre si, x, y e z, passam pelo centro geométrico do ímã. O eixo y coincide com os eixos da bobina e do ímã. Considere, ainda, as seguintes situações: I. o ímã gira em torno do eixo x; II. o ímã gira em torno do eixo y; III. o ímã gira em torno do eixo z. O galvanômetro G indicará a presença de uma corrente elétrica a) apenas na situação I. b) apenas na situação II. c) apenas na situação III. d) nas situações I e II. e) nas situações I e III. 8) (UFRS) O gráfico abaixo registra o fluxo magnético através de um anel metálico ao longo de 5 segundos. Em quais dos intervalos de tempo abaixo relacionados (valores em segundos) surgirá no anel uma corrente elétrica induzida? a) Somente em (1, 2). b) Somente em (0, 1) e (2, 3). c) Somente em (0, 1) e (4, 5). d) Somente em (0, 1), (1, 2) e (2, 3). e) Somente em (0, 1), (2, 3), (3, 4) e (4, 5). 2

3 9) (ITA-SP) Na montagem da figura, A e B são enrolamentos de fios condutores, G é um galvanômetro e N um núcleo de ferro. a) Há uma corrente transitória em G, quando a chave Ch é fechada. b) Há corrente em G, enquanto Ch estiver fechada. c) Somente haverá corrente em G, quando Ch for aberta. d) Nunca haverá corrente em G. e) Nenhuma das afirmações é correta. Lei de Lenz 10) (Faap-SP) A lei de Lenz determina o sentido da corrente induzida. Tal lei diz que a corrente induzida: a) surge em sentido tal que tende a reforçar a causa que lhe deu origem. b) surge sempre num sentido que tende a anular a causa que lhe dá origem. c) aparece num sentido difícil de ser determinado. d) aparece sempre que alteramos a forma de uma bobina. e) há duas alternativas corretas. 11) (U. F. Santa Maria-RS) Se o fluxo da indução magnética B através da área limitada por um circuito é no tempo, a corrente induzida nesse circuito é tal que a indução magnética que ela produz que a induziu. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) variável, aumenta aquela b) variável, opõe-se àquela c) variável, não altera aquela d) constante, aumenta aquela e) constante, opõe-se àquela 12) (U. F. Santa Maria-RS) Na figura abaixo, a corrente i, no condutor C, aumenta com o tempo. Pode-se afirmar que as correntes induzidas nas espiras A e B serão a) horária em A e anti-horária em B. b) horária em A e B. c) anti-horária em A e B. d) horária em B e anti-horária em A. e) nulas, pois não há variação no fluxo magnético. 13) (PUC-MG) Uma espira metálica, circular, de raio R, está totalmente imersa em um campo magnético uniforme, de intensidade B. Um agente externo faz com que, em certo tempo ( t), o raio da espira dobre de valor. A figura abaixo ilustra o fenômeno. Tendo em vista essa situação, leia atentamente os itens abaixo: I. Não há força eletromotriz induzida, porque o campo magnético, no interior da espira, permaneceu constante. II. O fluxo de campo magnético, no interior da espira, duplicou. III. A corrente elétrica induzida tem sentido horário. Assinale: a) se todas as afirmativas estiverem corretas. b) se todas as afirmativas estiverem incorretas. c) se apenas as afirmativas I e II estiverem corretas. d) se apenas as afirmativas I e III estiverem corretas. e) se apenas as afirmativas II e III estiverem corretas. 3

4 14) (UFMG) Observe a figura abaixo. Essa figura mostra um trilho metálico, horizontal, sobre o qual uma barra, também metálica, pode se deslocar livremente sem atrito. Na região onde está o trilho existe um campo magnético B, "saindo" do papel. Lançando-se a barra para a direita, com velocidade v 0, haverá nela uma corrente elétrica: a) de X para Y e seu movimento será acelerado. b) de X para Y e seu movimento será retardado. c) de Y para X e seu movimento será acelerado. d) de Y para X e seu movimento será retardado. e) de Y para X e seu movimento será uniforme. Lei de Faraday 15) (UFPA) O fluxo magnético que atravessa uma bobina de 400 espiras cai de 10-4 Wb a zero em 0,05 s. O módulo do valor médio da força eletromotriz induzida é, em volts: a) 1,4 c) 0,8 e) 0,5 b) 1,2 d) 0,6 16) (ITA-SP) Uma bobina circular de raio R = 1 cm e cem espiras de fio de cobre, colocada num campo magnético constante e uniforme tal que B = 1,2 T, está inicialmente numa posição tal que o fluxo de B através dela é máximo. Em seguida, num intervalo de tempo t = 1, s ela é girada para uma posição em que o fluxo de B através dela é nulo. Qual é a força eletromotriz média induzida entre os terminais da bobina? a) 2, V d) 5, V b) 5, V e) 80 V c) 2,5 V 17) (Mackenzie-SP) Uma bobina de 100 espiras de área m 2 cada uma tem resistência de 12. Um campo de indução magnética, paralelo ao eixo da bobina, induz corrente A. A variação uniforme do campo em 1 s é de: a) 1, T d) 1, T b) 2, T e) 6, T c) 3, T 18) (Vunesp-SP) Uma espira quadrada, de lado = 0,1 m, é puxada com velocidade constante v = 5,0 m/s, em um plano perpendicular às linhas de um campo magnético uniforme B = 0,40 T. Suponha que a espira esteja entrando ou saindo da região de campo, a partir de um de seus lados, e assinale a alternativa que indica o módulo da fem induzida na espira. a) 0,10 V d) 0,40 V b) 0,20 V e) 0,50 V c) 0,30 V 19) (Faap-SP) Calcular a força eletromotriz induzida num fio retilíneo de comprimento = 2 m, que se desloca com velocidade constante v = 4 m/s, perpendicularmente a um campo de indução magnética constante B = T. a) = V d) = V b) = V e) = V c) = V 20) (Fatec-SP) Em um campo de indução uniforme, com intensidade B = 1 T (tesla = Wb/m 2 ), situa-se uma espira retangular tendo área A = 100 cm 2. A espira é giratória em torno da reta que passa pelos centros de dois lados opostos, normal ao campo e mantida fixa. Inicialmente o plano da espira é normal ao campo (ver esquema). Gira-se a espira de um ângulo reto (90 = /2 rad) em duração t = 1, s. A força eletromotriz média induzida na espira é: a) 1, V b) 1,0 V c) 1, V d) 100 V e) Nenhuma das anteriores 4

5 21) (ITA-SP) Uma espira quadrada de lado d está submersa numa região de campo de indução magnética uniforme e constante, de magnitude B, como mostra a figura ao lado. A espira gira ao redor de um eixo fixo x com velocidade angular constante, de tal maneira que o eixo permanece sempre paralelo às linhas do campo magnético. A força eletromotriz induzida na espira pelo movimento é: a) 0 b Bd 2 sen t c) Bd 2 cos t d) Bd 2 e) Depende da resistência da espira. 22) (PUC-SP) Um ímã em forma de U é fixado em um carrinho preso a uma mola inicialmente comprimida. Uma espira condutora retangular é trazida junto ao ímã, de tal forma que o plano definido por ela seja perpendicular às linhas de força desse campo. Ao abandonarmos a mola, o ímã executará movimento harmônico simples de período 0,8 s. Só um dos lados da espira fica, necessariamente, imerso no campo magnético do ímã. Com um amperímetro acoplado à espira, tomam-se os valores da corrente elétrica induzida. Dos gráficos abaixo, qual deles melhor representa a variação da corrente elétrica induzida em função do tempo? QUESTÕES OBJETIVAS 01. a 02. e 03. b 04. c 05. c 06. c 07. e 08. e 09. a 10. b 11. b 12. a 13. b 14. b 15. c 16. c 17. d 18. b 19. c 20. b 21. a 22. c 5