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Colégio Planeta Lista 04 Prof.: Ulisses Lista de Física Data: 22 / 03 / 2013 Aluno(a): Pré-Vestibular Turma: Turno: Matutino Parte 01 - Campo Magnético produzido por espira 01 –(UFAM-Modificada) Duas espiras concêntricas e coplanares de raios R e 2R são percorridas por uma corrente i, como mostra a figura abaixo. Determine o módulo do campo magnético de cada espira separadamente considerando que R=10 cm e i = 20 A. (Considere π=3) 02 – Em relação ao exercício anteriro represente o vetor resultante e deternine o valor do módulo do vetor campo magnético. 03 - (UFAC) Uma espira circular de raio R é mantida próxima de um fio retilíneo muito grande percorrido por uma corrente I = 62,8 A. Qual o valor da corrente que percorrerá a espira para que o campo magnético resultante no centro da espira seja nulo? A) 31,4A B) 10,0A C) 62,8A D) 20,0A E) n.d.a 04 - (UFU MG) Uma carga positiva q desloca-se, com velocidade constante, ao longo do eixo x, no mesmo sentido deste eixo. O eixo x passa pelo centro de uma espira circular (veja figura abaixo), cujo plano está disposto perpendicularmente ao eixo. q x v I Quando a carga q encontra-se à direita da espira, faz-se passar uma corrente I pela espira, no sentido indicado na figura acima. Sobre o movimento da carga q, é correto afirmar que: A) o campo magnético criado pela espira fará com que a velocidade da carga diminua, fazendo-a parar e recomeçar seu movimento sobre o eixo x, no sentido oposto a este eixo. B) o campo magnético criado pela espira aumentará a velocidade da carga, que continuará deslocando-se sobre o eixo x, no mesmo sentido daquele eixo. C) o campo magnético criado pela espira não interferirá no movimento da carga, e esta continuará deslocando-se com a mesma velocidade constante, sobre o eixo x e no sentido daquele eixo. D) o campo magnético criado pela espira não realizará trabalho sobre a carga; somente desviará sua trajetória fazendo a carga sair da direção do eixo x. 05 - (UNIMAR SP) Sabendo-se que uma corrente de 1,5 A percorre um fio de cobre reto e extenso, pede-se calcular a intensidade do vetor campo magnético a uma distância de 0,25 m deste fio. Considerar as unidades no SI. A) 1,2 x 10 –2 T B) 1,2 x 10 –4 T C) 1,2 x 10 –6 T D) 1,2 x 10 –8 T E) N.D.A. 06 - (ITA SP) Uma espira circular de raio R é percorrida por uma corrente i. A uma distância 2R de seu centro encontra-se um condutor retilíneo muito longo que é percorrido por uma corrente i1 (conforme a figura). As condições que permitem que se anule o campo de indução magnética no centro da espira, são, respectivamente i1 i R 2R A) (i1/i) = 2 e a corrente na espira no sentido horário. B) (i1/i) = 2 e a corrente na espira no sentido anti-horário. C) (i1/i) = e a corrente na espira no sentido horário. D) (i1/i) = e a corrente na espira no sentido anti-horário. E) (i1/i) = 2 e a corrente na espira no sentido horário. 07 - (UNICEMP PR) Uma espira circular de raio 4 cm está no plano do papel, conforme mostra a figura abaixo. Na região da espira tem-se vácuo, cuja constante de permeabilidade magnética é 4,0. 10 –7 T . m/A. Quando a espira for percorrida por uma corrente elétrica de intensidade 6A, o campo de indução magnética no seu centro é melhor representado pela alternativa: A) 3 . 10 –5 T, entrando no plano; B) 3,0 . 10 –5 T, saindo do plano; C) 3,0 . 10 –5 T, entrando no plano; D) 3,0 . 10 –5 T, saindo do plano; E) 3,0 . 10 2 T, entrando no plano. 08 - (UFF RJ) Assinale a opção em que as linhas de indução do campo magnético de um ímã estão mais bem representadas. 09 - (UFPA) Na figura abaixo, um ímã natural, cujos pólos magnéticos norte N e sul S estão representados, equilibra dois pregos 1 e 2. Os pontos A e B pertencem a 1 e os pontos C e D pertencem a 2. Nesta situação A) B e C são pólos norte B) A é um pólo norte e D um pólo sul C) A e D são pólos sul D) A é um pólo sul e B um pólo norte E) B é um pólo sul e D um pólo norte 10 - (UFOP MG) Coloca-se uma bússola nas vizinhanças de um fio condutor reto, muito longo, vertical, percorrido pela corrente i. Uma agulha imantada horizontal que pode girar livremente em torno do seu eixo se orientará como na alternativa: i N S a. i N S b. i SNc. iS Nd. i S N e. 11 - (UFSC) Seja uma espira circular de raio r, na qual passa uma corrente de intensidade i. Considere o campo magnético gerado por essa espira. Marque a(s) proposição(ões) verdadeira(s): 01. O campo no centro da espira é perpendicular ao plano definido pela espira. 02. O campo no centro da espira está contido no plano definido pela espira. 04. O campo gerado fora da espira, no plano definido por ela, tem mesma direção e sentido do campo gerado no interior da espira, também no plano definido por ela. 08. Se dobrarmos a corrente i, o campo gerado cai à metade. 16. Se dobrarmos o raio da espira, o campo gerado em seu centro cai a 4 1 do valor anterior. 32. Se invertermos o sentido da corrente, a direção e o sentido do campo gerado não se alteram. GABARITO: 1) Em sala 2) Em sala 3) Gab: B 4) Gab: C 5) Em Sala 6) Gab: B 7) Gab: E 8) Gab: B 9) Gab: B 10) Gab: 01 Parte 02 – Campo Resultante entre espira e fio retilínio 01 - (UFBA) Dois fios condutores retilíneos são sobrepostos ortogonalmente, sem haver contato entre eles, conforme ilustra a figura. Considerando a permeabilidade magnética do meio igual a 0 e sabendo que uma corrente elétrica, i, passa em ambos os fios, determine as características do campo magnético — módulo, direção e sentido —, devido a essa configuração, nos pontos C e D que distam, respectivamente, d1 e d2, d2 < d1, desses condutores. 02 - (UFAM) Na figura estão representados um fio muito longo, percorrido por uma corrente i , e uma espira circular de raio R percorrida por uma corrente i no sentido horário, ambos no mesmo plano. Sendo 0 a permeabilidade magnética do meio, o campo magnético resultante no centro da espira é: A) R2/i0 B) R2/i3 0 C) R2/i0 D) R4/i3 0 E) R/i3 0 03 - (UFAM) Duas espiras concêntricas e coplanares de raios R e 2R são percorridas por uma corrente i, como mostra a figura abaixo. O vetor indução magnética resultante no centro O das espiras é perpendicular ao plano da figura e de intensidade: A) R2 i0 , orientado para fora B) R4 i0 , orientado para fora C) R4 i3 0 , orientado para fora D) R4 i0 , orientado para fora E) R2 i0 , orientado para dentro 04 - (UFAM) A figura mostra dois fios condutores retilíneos muito longos colocados perpendicularmente um ao outro, mas sem se tocarem, transportando a mesma corrente I nos sentidos indicados pelas setas na figura. Os números 1, 2, 3 e 4 indicam as correspondentes regiões no plano formado pelos dois fios. O campo magnético total gerado pelas duas correntes pode ser nulo em pontos localizados: A) Nas regiões 1 e 3. B) Nas regiões 1 e 2. C) Nas regiões 3 e 4. D) Nas regiões 2 e 4. E) Nas regiões 1 e 4. 05 - (UNIFOR CE) Dois condutores retilíneos, longos, muito finos, bem isolados e com corrente elétrica, se cruzam perpendicularmente, encostando um no outro sem que haja contato elétrico. No plano determinado pelas retas suporte desses condutores, ficam bem determinados os quadrantes 1, 2, 3 e 4, conforme está indicado no esquema. Considerando os sentidos das correntes elétricas nos dois condutores indicados no esquema, o campo magnético resultante dessas correntes elétricas é menos intenso nos quadrantes: A) 1 e 2 B) 1 e 3 C) 2 e 3 D) 2 e 4 E) 3 e 4 06 - (PUC MG) Um fio longo retilíneo vertical é percorrido por uma corrente i para baixo. Em um ponto P situado em um planoperpendicular ao fio, o vetor que representa a direção e sentido do campo magnético criado pela corrente é: 1 2 3 P 4 i A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) um vetor nulo. 07 - (UEL PR) Um fio longo e retilíneo, quando percorridos por uma corrente elétrica, cria um campo magnético nas suas proximidades. A permeabilidade magnética é 0 = 4 10 –7 T. a m . Observe a figura abaixo. i P Se a corrente elétrica é de 5,0 A, o campo magnético criado num ponto P distante 0,20 m do fio, conforme a figura, vale A) 1,0 . 10 –5 T, orientado como a corrente i. B) 1,0 . 10 –5 T, perpendicular ao plano do papel, para fora. C) 5,0 . 10 –6 T, dirigido perpendicularmente ao fio, no próprio plano do papel. D) 5,0 . 10 –6 T, orientado contra a corrente i. E) 5,0 . 10 –6 T, perpendicularmente ao plano do papel, para dentro. 08 - (UFG GO) Duas espiras circulares concêntricas de raios r e 2r são percorridas pelas correntes i e 2i, respectivamente. A espira 1 está no plano xz e a espira 2 no plano yz e o centro comum das espiras está localizado no ponto O, conforme a figura a seguir: Com base nas informações anteriores, A) determine o vetor campo magnético resultante no ponto O (módulo, direção e sentido); B) qual é a intensidade do campo magnético no ponto O, se as duas espiras estivessem no mesmo plano e as correntes circulando em sentidos opostos? Justifique. 09 - (UFSC) As afirmativas abaixo referem-se a fenômenos magnéticos. Assinale a(s) proposição(ões) VERDADEIRA(S). 01. Um estudante quebra um ímã ao meio, obtendo dois pedaços, ambos com pólo sul e pólo norte. 02. Um astronauta, ao descer na Lua, constata que não há campo magnético na mesma, portanto ele poderá usar uma bússola para se orientar. 04. Uma barra imantada se orientará ao ser suspensa horizontalmente por um fio preso pelo seu centro de gravidade ao teto de um laboratório da UFSC. 08. Uma barra não imantada não permanecerá fixa na porta de uma geladeira desmagnetizada, quando nela colocada. 16. Uma das formas de desmagnetizar uma bússola é colocá-la num forno quente. 32. Uma das formas de magnetizar uma bússola é colocá-la numa geladeira desmagnetizada. 10 - (UFC CE) Uma carga elétrica negativa está perto de uma bússola. É correto afirmar que a carga: A) atrairá o pólo norte da bússola, mesmo que essa carga esteja em repouso. B) atrairá o pólo sul da bússola, mesmo que essa carga esteja em repouso. C) não interferirá com a bússola, mesmo que essa carga esteja em movimento. D) só interferirá com a bússola se essa carga estiver em movimento. 11 - (UFG GO) SERÁ QUE É O MAGNETISMO PESSOAL...??? Em relação aos fenômenos magnéticos e às propriedades do magnetismo, é correto afirmar que: 01. um técnico de laboratório de Física encontra uma caixa com alguns ímãs retangulares, dos quais quatro pólos estão identificados como I, II, III e IV, sendo que o pólo IV está indicado como sendo Norte. Na tentativa de descobrir os outros, ele verifica que o pólo I atrai o pólo III e repele o II e que o pólo III repele o IV, logo o II é um pólo Norte; 02. uma das experiências realizadas em laboratório consiste em determinar o sentido da corrente que percorre um fio na vertical. Um aluno coloca uma bússola entre ele e o fio, como mostrado na figura abaixo, e observa que, ao passar a corrente pelo fio, a agulha sofre um pequeno desvio no sentido anti-horário, o que indica que o sentido da corrente no fio é de cima para baixo; Norte Fio Bússola 04. um aluno em um laboratório pega uma bússola, segurando-a horizontalmente, e observa que o ponteiro indica uma determinada direção, ou seja, a direção do campo magnético terrestre. Em seguida começa a andar pelo laboratório em volta de um experimento no qual existe um ímã, e verifica deflexão no ponteiro da bússola, o que indica que o campo magnético produzido por este ímã está na direção indicada pelo ponteiro. 12 - (UFSC) Considere um fio retilíneo infinito, no qual passa uma corrente i. Marque no cartão–resposta a soma dos valores associados às proposições verdadeiras. 01. Se dobrarmos a corrente i, o campo magnético gerado pelo fio dobra. 02. Se invertermos o sentido da corrente, inverte–se o sentido do campo magnético gerado pelo fio. 04. O campo magnético gerado pelo fio cai com 2r 1 , onde r é a distância ao fio. 08. Se colocarmos um segundo fio, também infinito, paralelo ao primeiro e pelo qual passa uma corrente no mesmo sentido de i, não haverá força resultante entre fios. 16. Se colocarmos um segundo fio, também infinito, paralelo ao primeiro e pelo qual passa uma corrente no mesmo sentido inverso a i, haverá uma força repulsiva entre os fios. 32. Caso exista uma partícula carregada, próxima ao fio, será sempre diferente de zero a força que o campo magnético gerado pelo fio fará sobre a partícula. 13 - (UFOP MG) Um fio retilíneo transporta uma corrente i com o sentido indicado na figura abaixo. P 0,1m 0,1m 0,1m 0,1m i R S Q A) Indique na figura a direção e o sentido do campo magnético criado pela corrente nos pontos P e Q. B) Se o módulo do campo magnético nos pontos O e Q é B = 5,0x10 -4 T, qual é o módulo, a direção e o sentido do campo magnético nos pontos R e S? 14 - (UFSC) Seja uma espira circular de raio r, na qual passa uma corrente de intensidade i. Considere o campo magnético gerado por essa espira. Marque a(s) proposição(ões) verdadeira(s): 01. O campo no centro da espira é perpendicular ao plano definido pela espira. 02. O campo no centro da espira está contido no plano definido pela espira. 04. O campo gerado fora da espira, no plano definido por ela, tem mesma direção e sentido do campo gerado no interior da espira, também no plano definido por ela. 08. Se dobrarmos a corrente i, o campo gerado cai à metade. 16. Se dobrarmos o raio da espira, o campo gerado em seu centro cai a 4 1 do valor anterior. 32. Se invertermos o sentido da corrente, a direção e o sentido do campo gerado não se alteram. Parte 03 - Campo Magnético em um solenoide 01 - (UEFS BA) Tratando-se de um campo magnético produzido no eixo do solenoide percorrido por uma corrente elétrica, analise as proposições, marcando com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) O módulo do campo magnético é proporcional ao número de espiras por unidade de comprimento do solenoide. ( ) A intensidade do campo magnético diminui quando uma barra de ferro é introduzida no seu interior. ( ) O módulo do campo magnético é proporcional à intensidade da corrente elétrica que percorre o solenoide. A partir da análise dessas proposições, a alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a A) V V F B) V F V C) F V F D) F V V E) V V V 02 - (FMABC) No solenoide da figura, cujo comprimento é de 10cm, temos um fino fio enrolado uniformemente e com revestimento isolante. Ele é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 10A. Podemos dizer que a relação (BAR /BNÚCLEO ) entre as intensidades do vetor indução magnético no interior do solenóide, inicialmente preenchido apenas com ar, e depois, percorrido por uma corrente de 1A mas totalmente preenchido com um núcleo ferromagnético, cuja permeabilidade magnética é 100 vezes a do ar, vale (Adote: ar 0 = 410 -7 , SI) A) 10 -1 B) 10 1 C) 10 -2 D) 10 2 E) 10 3 03 - (UFOP MG) Uma bobina de fio condutor está nas vizinhanças de um ímã, em repouso, como é mostrado na figura abaixo. Após a chave C ser fechada, pode-se afirmar: A) O campo magnético no interior da bobina está orientado de D para E. B) O ímã será repelido pela espira de fio condutor. C) O ímã será atraído pela espira de fio condutor. D) Haverá a inversão dos pólos no ímã. 04 - (UNESP) Um professor deseja construirum eletroímã que seja capaz de gerar um campo magnético B de intensidade 12 × 10 –3 T. Para isso, enrola um fio de cobre em torno de um cilindro de ferro, como indica a figura. Sabendo que a expressão para determinação da intensidade do campo magnético é L N i B μ , que a permeabilidade magnética do ferro é T.m/A 10 3 -4μ que a intensidade de corrente i que percorrerá o fio será de 2,0 A, determine L N , número de espiras por metro de solenoide. Admitindo que a corrente elétrica circule em torno do cilindro de ferro como indicado na figura, refaça, no caderno de respostas, o desenho do eletroímã, nele indicando o sentido do campo magnético gerado. 05 - (UDESC) Nas figuras (i) e (ii) estão representados dois solenóides em situações distintas. Em (i) os dois solenóides estão dispostos paralelamente e a chave C, que inicialmente está aberta, é fechada. Em (ii) uma bateria fornece uma corrente contínua para o solenóide do lado esquerdo e os dois solenóides estão se aproximando um do outro. Assinale a alternativa que contém o sentido da corrente induzida no resistor R em (i) e (ii), respectivamente. A) De b para a; de a para b B) De a para b, nos dois casos C) De b para a, nos dois casos D) De a para b; de b para a E) Não existem correntes induzidas nos resistores. 06 - (UNIFEI MG) Considere dois solenóides A e B percorridos por uma corrente elétrica cujo sentido é indicado na figura. Qual é a afirmação verdadeira? A) A e B se atraem; B) A extremidade de B mais próxima de A corresponde ao pólo norte do solenóide B; C) A extremidade de A mais próxima de B corresponde ao pólo norte do solenóide A. D) A e B se repelem 07 - (UNESP) Sobre uma espira que se move da esquerda para a direita, sem girar, perpendicularmente a um campo magnético constante e uniforme, pode-se afirmar que A) não aparecerá corrente elétrica na espira. B) aparecerá uma corrente elétrica na espira no sentido antihorário. C) uma corrente elétrica surgirá na espira, cujo sentido dependerá da direção do campo magnético. D) haverá uma corrente elétrica na espira no sentido horário. E) o valor da corrente elétrica que surgirá na espira será proporcional ao valor do módulo da velocidade da espira. Gabatiro parte 03 1) Gab: B 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: metropor espiras 20 L N 5) Gab: A 6) Gab: D 7) Gab: A
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