EXERCÍCIOS FÍSICA 3ª SÉRIE

Transcrição

1 3ª SÉRIE PROF. HILTON QUESTÕES OBJETIVAS EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES ELETROMAGNETISMO CAMPO MAGNÉTICO E FORÇA MAGNÉTICA Campo Magnético 1) (F. Santo André-SP) O efeito magnético de correntes elétricas é caracterizado pelo vetor indução magnética B. Uma unidade usada para medir o módulo de B é o: a) weber b) gauss c) farad d) tesla e) hertz ) (Osec-SP) O pólo sul de um ímã que está livre para girar para qualquer posição se direciona: a) para o Norte da Terra b) para o Sul da Terra c) para o Leste da Terra d) para o Oeste da Terra e) um ímã não depende de orientação com relação aos pontos cardeais. 3) (Faap SP) Dadas as afirmações: I. A agulha magnética de uma bússola colocada nas proximidades de um fio percorrido por corrente elétrica orienta-se na direção do vetor campo magnético B, fornecendo-nos a direção desse vetor. II. A agulha magnética de uma bússola colocada nas proximidades de um fio percorrido por corrente elétrica sofre desvio devido à ação do campo elétrico criado nas proximidades desse fio. III. Num campo magnético, representado numa região do espaço por linhas de campo, o vetor campo magnético B é tangente a cada ponto de qualquer dessas linhas. Podemos dizer que: a) somente a afirmação III é verdadeira. b) somente a afirmação II é verdadeira. c) somente a afirmação I é verdadeira. d) somente as afirmações II e III são verdadeiras, e) somente as afirmações I e III são verdadeiras. 4) (U. Cuiabá-MT) Considere as afirmativas abaixo: I. Em um ímã permanente, de acordo com a convenção usual, as linhas de indução magnética saem pelo pólo sul e entram pelo pólo norte. II. Ao se partir um imã ao meio, obtém-se dois imãs menores, cada um com seu pólo norte e seu pólo sul. III. A existência de ímãs permanentes se explica com base na ordenação espontânea de pequenos ímãs elementares, presentes em seu interior. Com base nas afirmações acima, estão corretas: a) apenas a I e II. b) apenas a l e III. c) apenas a I. d) apenas a II e III. e) todas as afirmações. 1

2 5) (Imes-SP) Se for feito um corte transversal em um ímã em forma de barra, dividindo-o em duas partes iguais, pode-se afirmar que: a) na secção de corte nada ocorre. b) o pólo norte conserva-se isolado, mas o pólo sul desaparece. c) obtém-se um pólo norte e um pólo sul isolados. d) na secção de corte, surgem pólos contrários àqueles das extremidades das partes. e) na secção de corte, as duas partes se desmagnetizam. 6) (Fuvest-SP) A figura I representa um ímã permanente em forma de barra, em que N e S indicam, respectivamente, pólos norte e sul. Suponha que a barra seja dividida em três pedaços, como mostra a figura II. Colocando lado a lado os dois pedaços extremos, como indicado na figura III, é correto afirmar que eles: a) se atrairão, pois A é pólo norte e B é pólo sul. b) se atrairão, pois A é pólo sul e B é pólo norte. c) não serão atraídos nem repelidos. d) se repelirão pois A é pólo norte e B é pólo sul. e) se repelirão pois A é pólo sul e B é pólo norte. 7) (UFPA) Na figura abaixo, um ímã natural, cujos pólos magnéticos norte N e sul S estão representados, equilibra dois pregos 1 e. Os pontos A e B pertencem a 1 e os pontos C e D pertencem a. Nessa situação: a) B e C são pólos norte. b) A é um pólo norte e D é um pólo sul. c) A e D são pólos sul. d) A é um pólo sul e B é um pólo norte. e) B é um pólo sul e D é um pólo norte. 8) (Osec-SP) Um estudante dispõe de duas peças de material ferromagnético. Uma delas é um ímã permanente. Desejando saber qual das peças é o ímã. imaginou três experimentos, apresentados a seguir. I. Pendurar as peças, sucessivamente, nas proximidades de um ímã permanente e verificar qual pode ser repelida. II. Aproximar as duas peças e verificar quem atrai a outra. III. Aproximar as duas peças e verificar qual repele a outra. Dentre essas experiências, a que permitirá ao estudante determinar qual peça e o ímã é: a) somente a I e a II. b) somente a II. c) somente a IIl. d) somente a I. e) somente a I e a III. 9) (U. Gama Filho-RJ) Três barras de metal, A, B e C, que podem ou não constituir ímãs do tipo mostrado na figura 1, são dispostas de duas maneiras sobre uma mesa horizontal. Quando dispostas de acordo com a figura, observa-se que ocorre atração magnética entre A e B e entre B e C. Entretanto, se dispostas de acordo com a figura 3, não se observa a ocorrência de qualquer força magnética. Com relação a essas três barras, é correto afirmar que: a) A e B são ímãs, e C não é. b) A e C são ímãs, e B não é. c) B é ímã, C não é, e A pode ser ou não. d) B é ímã, porém A e C não são. e) A é ímã, C não é, e B pode ser ou não.

3 10) (U, F. Santa Maria-RS) Uma bússola sobre uma mesa apresenta a orientação indicada na figura a seguir. Se, em A, for colocado um ímã com o pólo norte voltado para a bússola, ter-se-á a seguinte orientação: 11) (Vest. Rio-RJ) Uma agulha magnética atravessada numa rolha de cortiça flutua num recipiente que contém água, na posição mostrada na figura I, sob a ação do campo magnético terrestre. Coloca-se, envolvendo o recipiente, um outro ímã com seus pólos posicionados como indicado na figura. A nova posição da agulha, sob a ação dos dois campos magnéticos, será: 1) (U. Católica Dom Bosco-MS) Dois Ímãs idênticos em forma de barra foram dispostos, como mostra a figura, à mesma distância do ponto O. Dentre os oito vetores indicados, o vetor indução magnética pode ter a direção e o sentido dos vetores: a) 1, 3, 5 e 7 b) 1,, 3 e 4 c) 5, 6, 7 e 8 d), 4, 6 e 8 e) 1, 5, 6 e 8 3

4 13) (Unifor-CE) Um ímã que gera um campo magnético muito maior que o terrestre, quando aproximado de uma bússola, orienta a agulha conforme está indicado na figura. Em presença de dois Ímãs idênticos ao primeiro, a agulha deve assumir a posição indicada no esquema: Força magnética sobre carga elétrica 14) (PUC-MG) Considere uma carga elétrica positiva lançada, com velocidade constante, em uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme, perpendicularmente às linhas de indução. Sabemos que uma força magnética aparece na partícula, cujo módulo pode ser calculado pela relação F = B q v, em que D = módulo do campo magnético, q = intensidade da carga elétrica e v = velocidade da partícula. Sabemos também que é comum utilizar a regra da mão esquerda para representar os vetores F,B e v, em que os dedos polegar, indicador e médio são esses vetores. Mostramos a seguir quatro combinações que podem, ou não, relacionar corretamente essas grandezas. Assinale: a) se todas as combinações estão corretas. b) se todas as combinações estão incorretas. c) se apenas as combinações I e II estão corretas. d) se apenas as combinações I e III estão corretas. e) se apenas as combinações II e IV estão corretas. 15) (UEPA) Uma partícula de carga 00 C movimenta-se numa direção perpendicular a um campo magnético uniforme de intensidade 0,5 T, ficando sujeita a uma força de 10-3 N. A velocidade da partícula, em m/s, será de: a) 10 b) 0 c) 30 d) 40 e) 50 16) (UEBA) Um corpúsculo de 1 C é lançado perpendicularmente a um campo de indução magnética B = T com velocidade v = 1 m/s. Nessas condições, a força magnética sobre o corpúsculo tem intensidade de: a) 10-6 N b) N c) N d) zero e) N 4

5 17) (U. Católica de Salvador-BA) A figura abaixo representa uma região onde existe um campo magnético uniforme B, perpendicular ao plano do papel, dirigindo-se para o leitor. Uma partícula eletrizada negativamente é abandonada em repouso no ponto P e fica sujeita somente à ação do campo magnético B. Nessas condições a força magnética que age sobre a partícula é: a) representada pelo vetor I. b) representada pelo vetor II. c) representada pelo vetor III. d) representada pelo vetor IV. e) nula. (UFMG) As questões 18 e 19 referem-se à situação abaixo. Uma partícula carregada negativamente movimenta-se na horizontal, com velocidade constante, em uma região próxima à superfície da Terra, como mostra a figura. A situação de equilíbrio dessa partícula (velocidade constante) é proporcionada por uma força igual e de sentido contrário ao seu peso. 18) Se a força que se opõe ao peso da partícula é de origem elétrica, as linhas de força que indicam a direção e o sentido do campo elétrico na região estão indicadas, corretamente, na alternativa: 19) Se a força que se opõe ao peso da partícula é de origem magnética, as linhas de indução que indicam a direção e o sentido do campo magnético na região estão indicadas, corretamente, na alternativa: 0) (Cesupa/Cesam-PA) Numa experiência de laboratório, verificou-se que uma partícula de massa m = 0,1 g e com carga q = 1,0 C, ao ser lançada perpendicularmente a um campo magnético uniforme B, moveu-se no interior deste com velocidade constante V = m/s, equilibrando o peso da partícula. Considerando g = 10 m/s, pode-se afirmar que a intensidade de B, em Wb/m, é: a) 1 d) 4 b) e) 5 c) 3 Nota do autor: Wb weber 1 1 T 1 1 tesla m m 5

6 1) (Mackenzie-SP) Considere os segmentos AC, DE e FG, perpendiculares entre si, e que se interceptam no centro O da esfera abaixo. Em O, o vetor indução magnética B, paralelo a AC, está orientado de A para C. Quando um elétron passa por O ao longo de DE com sua velocidade «, no sentido de D para E, está sujeito à ação de uma força magnética segundo a direção orientada de: a) G para F. b) F para G. c) A para C. d) C para A. e) E para D. ) (Mackenzie-SP) Considere um cubo abstrato, inserido com suas bases perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme de intensidade T. Uma carga puntiforme q = 1, C "adentra o cubo" com velocidade 4, m/s na direção da diagonal LO e no sentido de L para O. A intensidade da força magnética a qual está sujeita referida carga, no instante da penetração em L, é: a) 1, N b) 3, N c) 4, N d) 1, N e), N 3) (F. Hermínio Ometto-SP) Uma partícula de massa m e carga elétrica de módulo igual a q move-se com velocidade de módulo V numa região onde o campo magnético uniforme apresenta módulo B e tem direção perpendicular à direção da velocidade. Nessas condições, a partícula descreve uma trajetória circular de raio igual a R dado por: a) R = m V q B b) R = q V B m V c) R q B d) e) m V R q B q B R m V 4) (Mackenzie-SP) Um íon positivo (q = 1, C e m = 3, kg) é lançado perpendicularmente às linhas de indução do campo magnético uniforme de um espectrômetro de Dempster, com velocidade de módulo, m/s. A intensidade de B, nesse caso, é T. Esse íon, após descrever sua trajetória no interior da câmara, atingirá o ponto: a) A, situado 8,0 cm à direita de P. b) A, situado 16 cm à direita de P. c) B, situado 8,0 cm à esquerda de P. d) B,.situado 16 cm à esquerda de P. e) A ou B, distante(s) 8,0 cm de P, dependendo da fonte "lançadora". 5) (UFMG) A figura mostra, de forma esquemática, um feixe de partículas penetrando em uma câmara de bolhas. A câmara de bolhas é um dispositivo que torna visível as trajetórias de partículas atômicas. O feixe de partículas é constituído por prótons, elétrons e nêutrons, todos com a mesma velocidade. Na região da câmara existe um campo magnético perpendicular ao plano da figura entrando no papel. Esse campo provoca a separação desse feixe em três feixes com trajetórias distintas: R,S e T. A associação correta entre as trajetórias e as partículas é: Trajetória R Trajetória S Trajetória T a) elétron nêutron próton b) nêutronelétron próton c) próton elétron nêutron d) próton nêutron elétron 6

7 6) (Mackenzie-SP) Uma partícula (m = 4 u. m. a.; q = + e) e um dêuteron (m = u. m. a.; q = +e) são lançados com a mesma energia cinética, perpendicularmente às linhas do campo de indução magnética de um espectrômetro de massa. A trajetória circular descrita por cada uma dessas partículas: a) apresenta o mesmo raio para ambas as partículas. b) apresenta raio maior para a partícula. c) apresenta raio maior para o dêuteron. d) depende das dimensões do espectrômetro de massa. e) depende exclusivamente do sinal da carga. 7) (Mackenzie-SP) Um corpo eletrizado positivamente com 5 C e velocidade m/s penetra em um campo magnético uniforme de intensidade T como mostra a figura e não sofre desvio na sua trajetória horizontal. (Adote g = 10 m/s.) A massa desse corpo, em gramas, é: a) 100 d) 0 b) 50 e) 10 c) 30 8) (lta-sp) Uma partícula com carga q e massa M move-se ao longo de uma reta com velocidade v constante numa região onde estão presentes um campo elétrico de 500 V/m e um campo de indução magnética de 0,10 T. Sabe-se que ambos os campos e a direção do movimento da partícula são mutuamente perpendiculares. A velocidade da partícula é: a) 500 m/s b) constante para quaisquer valores dos campos elétrico e magnético. c) (M/q) 5, m/s d) 5, m/s e) Faltam dados para o cálculo. 9) (UERJ) Uma partícula carregada peneira em um campo de indução magnética uniforme, com velocidade perpendicular à direção do campo e de módulo constante. Nessas condições, o período do movimento é T. Dobrando-se a intensidade da indução magnética, o novo período do movimento vale: a) T/4 d) T b) T/ e) 4T c) T. 30) (Mackenzie-SP) Um corpúsculo eletrizado com carga +q que é lançado perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme tem movimento circular uniforme de período T. Se lançarmos o mesmo corpúsculo nesse campo, na mesma condição, somente que eletrizado com carga duas vezes maior e velocidade igual à metade da anterior, o período do MCU descrito será: a) 4T d) 3T/ b) T e) T/ c) T 31) (Mackenzie-SP) Partículas de carga q e massa m são aceleradas, a partir do repouso, por uma diferença de potencial U e penetram numa região de indução magnética B, perpendicular a velocidade v das partículas. Sendo o raio das órbitas circulares igual a R e desprezando as perdas, assinale a alternativa correta: m U q U a) d) q R B m R B b) q m R B e) U m q 3 U R B q 4 U c) m RB 3) (ITA-SP) Na figura abaixo, numa experiência hipotética, o eixo x delimita a separação entre duas regiões com valores diferentes de campo de indução magnética, B1, para y < 0 e B para y > 0, cujos sentidos são iguais (saindo da página). Uma partícula de carga positiva, +q, é lançada de um ponto do eixo x com velocidade v no sentido positivo do eixo y. Nessas condições pode-se afirmar que: a) a partícula será arrastada, com o passar do tempo, para a esquerda (valores de x decrescentes) se B1 < B. b) a partícula será arrastada, com o passar do tempo, para a esquerda (valores de x decrescentes) se B1 > B. c) a partícula seguirá trajetória retilínea. d) a partícula descreverá trajetória circular. e) nenhuma das afirmativas acima é correta. 7

8 Força magnética sobre condutor retilíneo 33) (U. E. Londrina-PR) Um condutor suportando uma corrente elétrica i está localizado entre os pólos de um ímã em ferradura, como está representado no esquema abaixo. Entre os pólos do ímã, a força magnética que age sobre o condutor é melhor representada pelo vetor: a) X 1 d) X 4 b) X e) X 5 c) X 3 34) (PUC-MG) Um fio condutor retilíneo, de 50 cm de comprimento, é colocado numa região em que há um campo magnético uniforme, de módulo B =, T, perpendicular ao fio. Uma corrente de 1,0 A atravessa esse fio. (Considere g = 10 m/s.) A intensidade da força magnética que atua sobre o fio corresponde ao peso de um corpo de massa: a) 10 g d) 70 g b) 0 g e) 80 g c) 50 g 35) (Mackenzie-SP) Um fio retilíneo está totalmente imerso cm um campo magnético de indução de intensidade 0,8 T. Sabendo que o fio está colocado perpendicularmente às linhas de indução desse campo, a força magnética que age sobre cada metro desse fio quando ele é percorrido por corrente elétrica de intensidade 5 A tem módulo de: a) 0 N d) 3 N b) 1N e) 4 N c) N 36) (Mackenzie-SP) Um condutor elétrico retilíneo e de pequeno diâmetro tem 10 cm de comprimento e, enquanto é percorrido pela corrente elétrica de intensidade i = 10A, se encontra numa região onde existe um campo de indução magnética de intensidade 5, T, conforme a figura abaixo. A força de origem eletromagnética que age nesse condutor é: a) F = 5, N, vertical ascendente. b) F = 5, N, vertical descendente. c) F = 5, N, vertical ascendente d) F = 5, N, vertical descendente. e) F = 5,0. 10 N, vertical descendente. 37) (Faap-SP) Na figura nota-se um trecho de circuito PQ, de comprimento L = 0,0 m, percorrido por corrente elétrica de intensidade i = 0 A, e sujeito a um campo uniforme de intensidade R = 5, T. O trecho do condutor forma com o campo o ângulo de 30. A força que o campo exerce sobre o trecho do condutor aplica-se ao ponto médio do segmento PQ e é: a) paralela ao plano da figura, dirigida na direção de B,com 10 - N de intensidade. b) normal ao plano da figura, dirigida para dentro da página, com N de intensidade. c) paralela ao plano da figura, dirigida para Q, com, N de intensidade. d) paralela ao plano da figura, dirigida para P, com, N de intensidade. e) normal ao plano, dirigida para o observador, com 10 - N de intensidade. 38) (UFSE) As figuras I, II, III e IV representam regiões onde existe um campo magnético uniforme B. Em cada região está esquematizado um trecho de condutor retilíneo e indicada a corrente elétrica. A força magnética sobre o condutor é nula na situação representada nas figuras: a) IV e l. b) IV e II. e) II e I c) III e II. d) III e I. 8

9 39) (Mackenzie-SP) Um fio metálico retilíneo de massa 50 g e comprimento MN = 50 cm é suspenso por um dinamômetro D de massa desprezível e mantido em equilíbrio na direção horizontal numa região onde existe um campo de indução magnética uniforme B de intensidade 0,040 T. (Adote g = 10 m/s.) Se o fio se encontra perpendicularmente às linhas de indução, quando a intensidade de corrente elétrica indicada na figura é 0 A, o dinamômetro assinala: a) N d) N b) N e) N c) N QUESTÕES OBJETIVAS 01. d 0. b 03. e 04. d 05. d 06. e 07. b 08. d 09. c 10. c 11. b 1. d 13. a 14. d 15. b 16. c 17. e 18. c 19. c 0. a 1. b. d 3. c 4. d 5. d 6. c 7. e 8. d 9. b 30. e 31. d 3. a 33. d 34. a 35. e 36. d 37.e 38. a 39. a 9