1ª Lista de Exercícios O Campo Magnético

Prévia do material em texto

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, IFCE 
Campus Itapipoca 
Disciplina: Eletricidade e Magnetismo II 
Prof. Dr. F. A. Leandro Filho – leandro.filho@ifce.edu.br 
1ª Lista de Exercícios – O Campo Magnético 
 
 
 
 
Questões 
 
01 - Imagine que você esteja sentado numa sala com as costas voltadas para a parede, da qual 
emerge um feixe de elétrons que se move horizontalmente na direção da parede em frente. Se 
o feixe de elétrons for desviado para a sua direita, qual será a direção e o sentido do campo 
magnético existente na sala? 
 
02 - Um condutor tem uma carga total nula, mesmo quando percorrido por uma corrente. Por 
que, então, um campo magnético é capaz de exercer uma força sobre ele? 
 
03 - Dois fios retos longos e perpendiculares passam próximos um ao outro. Se os fios estão 
livres para se moverem, descreva o que acontece quando passam correntes por ambos. 
 
04 - Como você pode determinar a polaridade de um imã sem marcação? 
 
05 - Como podemos descartar a hipótese de as forças existentes entre ímãs serem forças 
elétricas? 
 
06 - A força magnética é conservativa ou não conservativa? Justifique sua resposta. 
 
07 - Dos três vetores na equação 𝑭𝑩 = 𝑞𝒗 × 𝑩 que pares são sempre ortogonais entre si? Que 
pares podem formar um ângulo arbitrário entre si? 
 
08 - Se um elétron em movimento for desviado lateralmente ao atravessar uma certa região do 
espaço, podemos afirmar com certeza que existe um campo magnético nessa região? 
 
09 - Uma espira retangular ocupa uma posição arbitrária num campo magnético externo. Que 
trabalho é necessário para girar a espira em torno de um eixo perpendicular ao seu plano? 
 
10 - Quais são as funções fundamentais do: (a) campo elétrico e (b) campo magnético no 
cíclotron? 
 
Problemas 
 
11 - Um elétron tem velocidade v = 40i + 35j km/s, num campo magnético uniforme. Sabendo-
se que Bx = 0, calcule o campo magnético que exerce sobre o elétron uma força F = −4,2i + 
4,8j fN. 
 
12 – Um elétron tem uma velocidade inicial de 12,0j + 15,0k km/s e uma aceleração constante 
de (2,00 x 1012 m/s2)i no interior de uma região onde existem um campo elétrico e um campo 
magnético uniformes. Determine o campo elétrico E, sabendo-se que B = 400i µT. 
 
13 - Uma partícula alfa (q = +2e, m = 4,0 u) se move em uma trajetória circular com 4,5 cm de 
raio, num campo magnético com B = 1,2 T. Calcule (a) sua velocidade escalar, (b) seu período 
 
 
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, IFCE 
Campus Itapipoca 
Disciplina: Eletricidade e Magnetismo II 
Prof. Dr. F. A. Leandro Filho – leandro.filho@ifce.edu.br 
1ª Lista de Exercícios – O Campo Magnético 
 
 
 
 
de revolução, (c) sua energia cinética em eV e (d) a diferença de potencial necessária para que 
a partícula alcance essa energia. 
 
14 – Um próton movimentando-se a 23,0° em relação a um campo magnético de intensidade 
2,63𝑚𝑇 experimenta uma força magnética de 6,48 × 10−17N. Calcule (a) a velocidade e (b) a 
energia cinética do próton, em 𝑒𝑉. 
 
15 - Em uma localidade nas Filipinas, o campo magnético da Terra tem um valor de 39,0𝜇𝑇, é 
horizontal de aponta para o norte. O campo é nulo 8,13𝑐𝑚 acima de um fio reto longo que 
conduz uma corrente constante. (a) Calcule a corrente e (b) determine a sua direção. 
 
16 - O momento de dipolo magnético da Terra é 8,0 × 1022𝐽/𝑇. Suponha que isto é produzido 
por cargas fluindo na camada externa fundida no núcleo da Terra. Se o raio da trajetória circular 
é de 3500 𝑘𝑚, calcule a corrente necessária. 
 
17 - Suponha que os núcleos de hidrogênio (prótons) em 1,50 𝑔 de água possam estar todos 
alinhados. Calcule o campo magnético que seria produzido a 5,33 𝑚 da amostra ao longo do 
eixo de alinhamento. 
 
18 - Dois fios longos paralelos estão separados por 8,10 𝑐𝑚. Que correntes iguais devem fluir 
nos fios, se o campo magnético no meio do caminho entre eles deve ter 296 𝜇𝑇 de intensidade? 
 
19 - Um elétron tem uma velocidade inicial de (12,0 𝑘𝑚/𝑠) 𝑗̂ + (15 𝑘𝑚/𝑠) �̂� e uma 
aceleração constante de (2,00 × 1012 𝑚/𝑠2) 𝑖̂ em uma região na qual estão presentes campos 
elétrico e magnético uniformes. Se �⃗� = (400 𝜇𝑇) 𝑖̂, determine o campo elétrico �⃗� . 
 
20 - Através de integração direta de 
𝐹𝐵⃗⃗⃗⃗ = ∮ 𝑖 𝑑�⃗� × �⃗� 
Mostre que a força resultante sobre uma espira de corrente arbitrária é nula em um campo 
magnético uniforme. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: David, HALLIDAY,, RESNICK, Robert, WALKER, Jearl. Fundamentos de Física – 
Vol. 3 - Eletromagnetismo, 10ª edição. LTC, 06/2016. VitalBook file.