CENTRO EDUCACIONAL SESC CIDADANIA Professor: Vilson Mendes Lista de exercícios de Física I Lista 8 Magnetismo e fontes de campo magnético ENSINO MÉDIO NOTA: Aluno (a): Data SÉRIE/TURMA 3ª 1. Assinale as afirmativas corretas. I. A magnetita é um ímã natural. II. Fragmentos de ferro aderem acentuadamente às regiões extremas de um ímã em forma de barra. III. A Terra se comporta como se fosse um enorme ímã. O eixo desse ímã não coincide com o eixo de rotação da Terra. IV. Se ocorre repulsão entre dois polos de dois ímãs, pode-se afirmar que esses polos são dois polos norte. 2. Uma pessoa deixa cair um ímã em forma de barra e, com a colisão, ele se parte transversalmente em dois pedaços, como mostra a figura a seguir. Ao tentar aproximar os pedaços, a pessoa nota que eles se repelem. Assinale os itens que apresentam os possíveis extremos que foram aproximados. 1. N e Y 2. S e X 3. X e Y 4. N e S 3. Considere dois ímãs, AB e CD. Observa-se que o extremo A do ímã AB atrai o extremo D do ímã CD. Sendo C um polo sul, identifique os polos A, B e D. 4. Ao ser colocada em um ponto P de um campo magnético, uma pequena agulha magnética se dispõe como mostra a figura. Represente o vetor campo magnético em P. 6. Um professor de Eletricidade realizou em sala de aula o seguinte experimento: colocou um ímã sobre uma mesa e em cima do ímã colocou uma folha de papel vegetal, sobre a qual espalhou limalha de ferro. Então, ele deu pequenas batidas no papel e a limalha se dispôs segundo determinadas linhas. O professor explicou que cada limalha de ferro se magnetizou e passou a se comportar como uma pequena agulha magnética e pediu aos alunos que explicassem o que representam as linhas obtidas. O que você responderia? Alchemy/Alamy/Other Images 7. Aplicando a regra da mão direita, represente no ponto P o vetor campo magnético em cada caso. 5. Para os casos indicados abaixo, represente o vetor campo magnético no ponto P.
8. Pequenas agulhas magnéticas são colocadas nos pontos P 1 e P 2 do campo magnético originado pela corrente elétrica i. Das três situações indicadas abaixo, qual representa as posições corretas das agulhas? Despreze a ação do campo magnético terrestre. 11. Um fio retilíneo e uma espira circular de raio R e centro O são percorridos por correntes elétricas de intensidades I e i, respectivamente. A espira e o fio encontram-se no mesmo plano e tangenciam-se, conforme mostra a figura. 9. No campo magnético gerado pelas correntes elétricas de intensidades i 1 e i 2, sabe-se que o vetor campo magnético resultante no ponto P é nulo. Qual é a relação? Com os sentidos indicados para as correntes elétricas, é possível que o campo magnético resultante no centro O seja nulo? Em caso afirmativo, qual deveria ser a relação? 12. Duas espiras concêntricas de raios R 1 e R 2 situadas no mesmo plano, conforme mostra a figura, são percorridas por correntes elétricas de intensidades i 1 e i 2, respectivamente. 10. Considere, e os vetores campo magnético nos centros O 1, O 2 e O 3, respectivamente, das espiras vistas de frente, conforme mostram as figuras. Sabendo que o vetor campo magnético resultante no centro O é nulo, pode-se afirmar que: a) i 1 e i 2 têm o mesmo sentido e =. b) i 1 e i 2 têm o mesmo sentido e i 1 R 1 = i 2 R 2. c) i 1 e i 2 têm sentidos opostos e =. d) i 1 e i 2 têm sentidos opostos e i 1 R 1 = i 2 R 2. e) i 1 e i 2 têm o mesmo sentido e i 1 = i 2. 13. Um solenoide de resistência elétrica R = 5 Ω contendo 10 espiras por centímetro é ligado a um gerador de força eletromotriz ε = 12 V e resistência interna r = 1 Ω. a) Represente graficamente os vetores, e. b) Qual desses vetores é o mais intenso?
Sendo μ 0 = 4π 10 7 a permeabilidade magnética do meio: a) determine a intensidade da corrente elétrica que percorre o solenoide; b) determine a intensidade do campo magnético no interior do solenoide; c) represente o vetor campo magnético no ponto P pertencente ao eixo do solenoide. Revisando o conteúdo 1. (Vunesp) A figura representa um ímã em forma de barra que vai ser cortado em duas partes. Logo em seguida ao corte, pode-se observar que os pedaços resultantes: a) repelem-se, se o corte for segundo a linha a ou segundo a linha b. b) atraem-se, se o corte for segundo a linha a ou segundo a linha b. c) repelem-se, se o corte for segundo a linha a, e atraem-se, se o corte for segundo a linha b. d) atraem-se, se o corte for segundo a linha a, e repelem-se, se o corte for segundo a linha b. e) não interagem, se o corte for segundo a linha a, e atraem-se, se o corte for segundo a linha b. 2. (Fuvest-SP) Um ímã em forma de barra, de polaridade N (norte) e S (sul), é fixado numa mesa horizontal. Um outro ímã semelhante, de polaridade desconhecida, indicada por A e T, quando colocado na posição mostrada na figura 1, é repelido para a direita. Quebra-se esse ímã ao meio e, utilizando as duas metades, fazem-se quatro experiências, representadas nas figuras I, II, III e IV, em que as metades são colocadas, uma de cada vez, nas proximidades do ímã fixo. Indicando por nada a ausência de atração ou repulsão da parte testada, os resultados das quatro experiências são, respectivamente: 3. (UFMG) Fazendo uma experiência com dois ímãs em forma de barra, Júlia colocou-os sob uma folha de papel e espalhou limalhas de ferro sobre essa folha. Ela colocou os ímãs em duas diferentes orientações e obteve os resultados mostrados nas figuras I e II. Nessas figuras, os ímãs estão representados pelos retângulos. Com base nessas informações, é correto afirmar que as extremidades dos ímãs voltadas para a região entre eles podem corresponder às seguintes polaridades: a) norte e norte na figura I e sul e norte na figura II. b) norte e norte na figura I e sul e sul na figura II. c) norte e sul na figura I e sul e norte na figura II. d) norte e sul na figura I e sul e sul na figura II. 4. (UEM-PR) O diagrama abaixo representa as linhas de um campo magnético uniforme. Assinale a alternativa que melhor representa a posição da agulha de uma bússola colocada em um ponto P, no mesmo plano do campo magnético.
5. (UEMG) Uma pessoa colocou uma bússola sobre uma mesa e observou que a agulha magnética da bússola se orientava da maneira mostrada na figura. Assinale a alternativa que apresenta uma conclusão correta sobre essa situação. a) O campo magnético no local tem a mesma direção da agulha e o sentido para a direita. b) O polo norte da agulha aponta para o polo Sul geográfico. c) O polo norte da agulha aponta para o polo norte magnético da Terra. d) O campo magnético da Terra é perpendicular à direção determinada pela agulha magnética. 6. (UFRGS) Uma pequena bússola é colocada próxima a um ímã permanente. Em quais das posições assinaladas na figura a extremidade norte da agulha apontará para o alto da página? a) Somente em A ou D. b) Somente em B ou C. c) Somente em A, B ou D. d) Somente em B, C ou D. e) Em A, B, C ou D. 7. (UFMG) Esta figura mostra uma pequena chapa metálica imantada que flutua sobre a água de um recipiente. Um fio elétrico está colocado sobre esse recipiente. O fio passa, então, a conduzir uma intensa corrente elétrica contínua, no sentido da esquerda para a direita. A alternativa que melhor representa a posição da chapa metálica imantada, após um certo tempo, é: 8. (UEPB) O magnetismo e a eletricidade eram fenômenos já bem conhecidos, quando, em 1820, Hans Christian Oersted (1777-1851) observou que uma agulha magnética era desviada quando uma corrente elétrica passava por um fio próximo. A partir daí, eletricidade e magnetismo passaram a ser reconhecidos como fenômenos de uma mesma origem. A figura abaixo representa um fio percorrido por uma corrente de grande intensidade, situado acima de uma agulha magnética. A partir dessas informações, é correto afirmar que: a) a figura é coerente, pois uma agulha magnética tende a se orientar na mesma direção do fio no qual passa a corrente. b) a figura não é coerente, pois uma agulha magnética tende a se orientar segundo um ângulo de 45º, em relação ao fio no qual passa a corrente. c) a figura não é coerente, pois uma agulha magnética tende a se orientar perpendicularmente ao fio no qual passa a corrente. d) a figura é coerente, pois a orientação da agulha magnética e a da corrente que percorre o fio são iguais, e o polo sul da agulha aponta para a esquerda. e) a figura não é coerente, pois a orientação da agulha magnética e a da corrente que percorre o fio são iguais, porém o polo sul da agulha deveria estar apontando para a direita. 9. (Ufes) Em uma excursão acadêmica, um aluno levou uma lanterna com uma bússola acoplada. Em várias posições durante o dia, ele observou que a bússola mantinha sempre uma única orientação; perpendicular à direção seguida pelo Sol. À noite, estando a bússola sobre uma mesa e próxima de um fio perpendicular a ela, notou que a bússola mudou sua orientação, no momento em que foi ligado um gerador de corrente contínua. A orientação inicial da agulha da bússola é a mostrada na figura a seguir. Ao ligar o gerador, a corrente sobe o fio (saindo do plano da ilustração). Assim, a orientação da bússola passará a ser a seguinte:
10. (UFPE) Dois longos fios paralelos transportam correntes iguais e de sentidos opostos e estão separados por uma distância igual a 2b. Determine a relação entre os módulos do vetor indução magnética no ponto Q, equidistante e coplanar aos dois fios, e no ponto P, coplanar aos fios e situado a uma distância b do fio da esquerda. Com base no exposto, é correto afirmar que: a) o sentido de aponta para dentro da folha e o de, para fora da mesma. b) os sentidos de e apontam para fora da folha. c) o sentido de aponta para fora da folha e o de para dentro da mesma. d) os sentidos de e apontam para dentro da folha. e) não existe campo magnético resultante, pois e se anulam. 13. (Unifesp) A figura representa uma bateria, de força eletromotriz E e resistência interna r = 5,0 Ω, ligada a um solenoide de 200 espiras. Sabe-se que o amperímetro marca 200 ma e o voltímetro marca 8,0 V, ambos supostos ideais. 11. (PUC-MG) No centro de uma espira circular de raio R percorrida por uma corrente de intensidade i, o vetor indução magnética: 1. tem módulo independente do meio que envolve a espira. 2. é perpendicular ao plano da espira. 3. tem módulo diretamente proporcional à razão. Com relação às afirmações 1, 2 e 3, é correto afirmar que: a) só a 1 e a 3 são corretas. b) só a 2 e a 3 são corretas. c) só a 2 é correta. d) todas são corretas. e) todas são falsas. 12. (UCS-RS) Um fio reto AB e uma espira de centro C estão no plano da folha isolados entre si e percorridos pelas correntes elétricas i 1 e i 2. No centro C da espira são gerados os campos magnéticos e pelas correntes elétricas i 1 e i 2, respectivamente. a) Qual o valor da força eletromotriz da bateria? b) Qual a intensidade do campo magnético gerado no ponto P, localizado no meio do interior vazio do solenoide? [Dados: μ 0 = 4π 10 7 ] Gabarito: 1. I, II, e III 2. I e II 3. A: polo sul; B: polo norte; D: polo norte. 4.
9. 2 10. a) 5. a) b) c) 6. As linhas obtidas representam as linhas de indução. 7. b) é o mais intenso. 11. Sim;. 12. c 13. a) 2,0 A b) 8.10-4 T c) Revisando o conteúdo 1. c 2. a 3. d 4. b 5. a 6. a 7. c 8. c 9. a 10. 3 11. b 12. d 13. a) 9,0 V b) 8.10-5 T 8. b