t RESOLUÇÃO COMECE DO BÁSICO SOLUÇÃO PC. 01 [E] Como a partícula é abandonada do repouso, ela sofre ação apenas da força elétrica, acelerando na mesma direção do campo elétrico. Como os dois campos têm a mesma direção, a velocidade da partícula é paralela ao campo magnético, não surgindo força magnética sobre ela. Portanto ela descreve trajetória retilínea na mesma direção dos dois campos, sofrendo ação apenas do campo elétrico. SOLUÇÃO PC. 02 Para que os imãs não se encostem, basta que a sequência de carrinhos tenha sempre polos iguais próximos entre si, promovendo uma repulsão magnética. A sequência correta é: 2(S) 1(N) 6(N) 5(S) 3(S) 4(N). SOLUÇÃO PC. 03 Utilizando a regra da mão esquerda, é direto perceber que a partícula irá executar um movimento no sentido anti-horário. Para saber o valor da carga, pode ser utilizada a equação da força magnética sobre uma partícula: F qvbsen θ 6 q 210 C 2 3,2 10 3 F q vbsenθ 410 4sen90 Comece do Básico FENÔMENOS MAGNÉTICOS 1
SOLUÇÃO PC. 04 Aplicando a regra da mão direita (regra do "tapa") para as partículas α e β conclui-se que o campo magnético sai perpendicularmente do plano da figura. SOLUÇÃO PC. 05 [B] Pela trajetória da partícula, a partícula tem que ser um próton (Regra da Mão Esquerda), pois se fosse um elétron, a partícula faria uma curva para a esquerda; se fosse um nêutron, a partícula não faria curva. Além disto, a força magnética no caso descrito atua como sendo a resultante centrípeta, ou seja, atua somente na direção e sentido do movimento da partícula. Logo, o módulo da velocidade é o mesmo em P 1 e P. 2 Como, 2 m v Ec K 2 Podemos concluir que K1 K 2. SOLUÇÃO PC. 06 [E] [I] Verdadeira. Carga elétrica positiva gera campo elétrico de afastamento e carga elétrica negativa gera campo de aproximação. [II] Verdadeira. As linhas de campo magnético são linhas contínuas, indo do polo norte magnético para o polo sul, atravessando o ímã do polo sul para o polo norte. [III] Verdadeira. Quanto mais próximas as linhas, mais intenso é o campo. Comece do Básico FENÔMENOS MAGNÉTICOS 2
SOLUÇÃO PC. 07 [B] Aplicando a regra da mão esquerda sobre o fio (1), notamos que o campo magnético B está direcionado para cima e a força magnética F m está na horizontal para a esquerda. SOLUÇÃO PC. 08 Dados: 18 6 6 3 1 m 5,0 10 kg; q 8,0 10 C, q 4,0 10 m / s, r 5,0 10 cm 5 10 m. Como é movimento circular uniforme, a força magnética age como resultante centrípeta. Assim: 2 18 6 mv mv 510 410 FM R Cent q v B B r q B 1 6 510 810 8 B 510 T. SOLUÇÃO PC. 09 Dados: 3 3 2 v 9 10 m / s; B 2 10 T; R 3cm 3 10 m. A força magnética age como resultante centrípeta. Comece do Básico FENÔMENOS MAGNÉTICOS 3
2 3 mv q v 910 F Mag F RC q v B R m R B 2 3 310 210 q 8 1 1, 5 10 C kg. m SOLUÇÃO PC. 10 A força magnética atua como resultante centrípeta. q 3 Fmag R cent q v B m a C ac v B 4 10 0,25 100 m C 2 a 0,1 m/s. SOLUÇÃO PC. 11 [B] Se as barras CD e EF se repelem, ambas estão magnetizadas. Se a barra AB é atraída por qualquer das extremidades de CD, ela não está magnetizada. Conclusão: somente as barras CD e EF são ímãs. SOLUÇÃO PC. 12 [A] 19 8 10 F q.v.b 1,6x10 x3x10 x8 3,84x10 N SOLUÇÃO PC. 13 Somente na situação mostrada, a agulha sofre ação de um binário, provocando rotação no sentido anti-horário. Comece do Básico FENÔMENOS MAGNÉTICOS 4
SOLUÇÃO PC. 14 Pela Lei de Lenz, o sentido da corrente induzida na espira irá gerar um campo que se oporá ao campo que a criou. Assim, figura que ilustra o surgimento correto da corrente é apresentado no esquema da figura D. com a aproximação do polo norte do ímã fará outro polo norte surgir na espira. Assim, a corrente deve ser gerada no sentido anti-horário, se vista da parte superior. SOLUÇÃO PC. 15 [B] Aplicando a regra prática da mão direita nº 1, obtemos os vetores indução magnética indicados na figura. SOLUÇÃO PC. 16 Quando o campo magnético é ligado, surge uma força magnética que é simultaneamente perpendicular ao campo e a velocidade. Pela regra da mão esquerda, essa força, inicialmente, é para direita, obrigando a partícula a se desviar em cada ponto, realizando trajetória circular. A figura mostra a trajetória do elétron e a força magnética em alguns pontos. Comece do Básico FENÔMENOS MAGNÉTICOS 5
Como essa força é radial, ela age como resultante centrípeta. 2 2 mv mv Fmag R cent q v B R R q vb mv R. qb SOLUÇÃO PC. 17 [A] As forças provocadas pelos três campos são verticais. Portanto, elas devem anular-se para que o movimento seja retilíneo, e, como não há forças no eixo y, o movimento será uniforme. SOLUÇÃO PC. 18 [A] A força magnética é a força centrípeta. Portanto: 2 v qbr q 8 3 5 qvb m v BR v 10 x0,4x10x10 4,0x10 m/s. R m m Comece do Básico FENÔMENOS MAGNÉTICOS 6
SOLUÇÃO PC. 19 A figura esclarece. SOLUÇÃO PC. 20 [A] Para anular a tensão na mola, devemos ter uma força para cima igual ao peso. A figura mostra, pela regra da mão direita, os três vetores. Comece do Básico FENÔMENOS MAGNÉTICOS 7
Não pense que corrente elétrica é vetorial. Onde está corrente leia-se: vetor com a mesma direção e sentido da corrente e comprimento igual ao do fio. mg 0,18 10 BiL mg i 3,0A BL 3 0,2 Comece do Básico FENÔMENOS MAGNÉTICOS 8