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ELETRICIDADE E MAGNETISMO Lupa Calc. Aluno: Disc.: ELETRICIDADE E MAG Prezado (a) Aluno(a), Você fará agora seu TESTE DE CONHECIMENTO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha. Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS. MAGNETOSTÁTICA 1. Quando uma partícula carregada e com velocidade não nula é submetida a um campo magnético uniforme perpendicular ao seu movimento inicial, passa a descrever a trajetória de um movimento circular uniforme. Considere uma partícula puntual com carga elétrica q=1,6×10-19C e massa m=9,11 × 10- 31kg. Acionamos um campo magnético uniforme e a partícula passou a apresentar uma velocidade angular ω=1,54×1010s-1 . Sabendo que a relação entre as velocidades tangencial e angular é v=ω R, onde R é o raio da trajetória circular, calcule a intensidade desse campo magnético. |→B|=0,00877T|B→|=0,00877T |→B|=0,0877T|B→|=0,0877T |→B|=8,77T|B→|=8,77T |→B|=87,7T|B→|=87,7T |→B|=0,877T|B→|=0,877T Data Resp.: 22/09/2022 08:25:49 Explicação: Resposta correta: |→B|=0,0877T|B→|=0,0877T https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp javascript:diminui(); javascript:aumenta(); javascript:calculadora_on(); 2. Considere uma bobina circular de raio r=0,0500mr=0,0500m, com 30 espiras, em formato de anel, apoiada no plano xy. A bobina conduz uma corrente elétrica de 5,0 A em sentido anti-horário. Um campo magnético →B=1,20T^iB→=1,20Ti^ atua sobre a bobina. Calcule o vetor torque que age sobre a bobina. (Sugestão: cuidado com a orientação correta do sistema coordenado). →τ=(1,18N.m)^kτ→=(1,18N.m)k^ →τ=(1,18N.m)τ→=(1,18N.m) →τ=−(1,18N.m)^kτ→=−(1,18N.m)k^ →τ=−(1,41N.m)^jτ→=−(1,41N.m)j^ →τ=(1,41N.m)^jτ→=(1,41N.m)j^ Data Resp.: 22/09/2022 08:25:53 Explicação: Resposta correta: →τ=(1,41N.m)^jτ→=(1,41N.m)j^ ELETROSTÁTICA E A DISTRIBUIÇÃO DE CARGAS DISCRETAS 3. Um elétron de carga elétrica q =−1,602 × 10−19Cq =−1,602 × 10−1 9C desloca-se 50 cm, de a para b, em um acelerador de partículas, ao longo de um trecho linear do acelerador, na presença de um campo elétrico uniforme de módulo 1,5 × 107N/C1,5 × 107N/C. O trabalho realizado sobre a partícula pelo campo elétrico nesse trecho é: W =1,2 × 1026 ȷW =1,2 × 1026 ȷ W =−1,2 × 10−12 ȷW =−1,2 × 10−12 ȷ W =1,602 × 10−19 ȷW =1,602 × 10−19 ȷ W =1,5 ×107 ȷW =1,5 ×107 ȷ W =−2,4 × 10−12 ȷW =−2,4 × 10−12 ȷ Data Resp.: 22/09/2022 08:25:58 Explicação: https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp A resposta correta é: W =−1,2 × 10−12 ȷW =−1,2 × 10−12 ȷ 4. Duas cargas elétricas (q1 =12nC e q2 =−12nC)(q1 =12nC e q2 =−12nC) alinhadas na direção de x, estando a carga positiva na origem x = 0 e a carga negativa em x = 10 cm, compõem um dipolo elétrico. O vetor campo elétrico em um ponto P =(5,12)cmP =(5,12)cm, do plano xy, localizado perpendicularmente à linha que conecta as cargas, e equidistante da carga positiva e da carga negativa, é: →Er =4,9 × 103N/C (^ι +^ȷ)Er→ =4,9 × 103N/C (ι^ +ȷ^) →Er =4,9 × 103N/CEr→ =4,9 × 103N/C →Er =4,9 × 103N/C ^ιEr→ =4,9 × 103N/C ι^ →Er =4,9 × 103N/C ^ȷEr→ =4,9 × 103N/C ȷ^ →Er =0Er→ =0 Data Resp.: 22/09/2022 08:26:01 Explicação: A resposta correta é: →Er =4,9 × 103N/C ^ιEr→ =4,9 × 103N/C ι^ LEI DE GAUSS E SUAS APLICAÇÕES 5. Calcule a capacitância de um condutor esférico, que está isolado e possui um raio de 1,8 m. Considere ϵ0 =8,85 × 10−12c2N⋅m2ϵ0 =8,85 × 10− 12c2N⋅m2. Expresse sua resposta em escala de unidade p =10−12p =10−12. C =100 pFC =100 pF C =300 pFC =300 pF https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp C =200 pFC =200 pF C =250 pFC =250 pF C =150 pFC =150 pF Data Resp.: 22/09/2022 08:26:06 Explicação: A resposta correta é: C =200 pFC =200 pF 6. Um disco plano, homogeneamente carregado, de raio R muito grande, consegue sustentar verticalmente uma partícula carregada, de carga elétrica q =10μCq =10μC e massa 2g. Considere o limite do raio infinito, R→∞R→∞, quando comparado à distância da partícula ao disco. Se a constante de Coulomb é k =9 × 109N⋅m2/C2k =9 × 109N⋅m2/C2 e a aceleração da gravidade local, em módulo, é g =9,81m/s2g =9,81m/s2, calcule, aproximadamente, a densidade superficial de cargas, σσ , do disco, nesse limite. σ =3,5 × 10−7C/m2σ =3,5 × 10−7C/m2 σ =3,5 × 10−4C/m2σ =3,5 × 10−4C/m2 σ =3,5 × 10−8C/m2σ =3,5 × 10−8C/m2 σ =3,5 × 10−6C/m2σ =3,5 × 10−6C/m2 σ =3,5 × 10−5C/m2σ =3,5 × 10−5C/m2 Data Resp.: 22/09/2022 08:26:09 Explicação: A resposta correta é: σ =3,5 × 10−8C/m2σ =3,5 × 10−8C/m2 CORRENTE ELÉTRICA E OS CIRCUITOS C.C. 7. Um fio condutor elétrico de cobre (calibre 18) possui área de sessão reta igual https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp a 8,2 × 10−7m28,2 × 10−7m2 e diâmetro de 1,02 mm. Considerando que esse fio conduz uma corrente I = 1,67 A, obtenha o módulo do campo elétrico ∣∣→E∣∣|E→| no fio. A resistividade do cobre nas condições normais de temperatura a 20°C20°C é ρ =1,72 × 10−8Ω.mρ =1,72 × 10 −8Ω.m. ∣∣→E∣∣ =0,1250 V/m|E→| =0,1250 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0380 V/m|E→| =0,0380 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0450 V/m|E→| =0,0450 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0530 V/m|E→| =0,0530 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0350 V/m|E→| =0,0350 V/m Data Resp.: 22/09/2022 08:26:15 Explicação: A resposta correta é: ∣∣→E∣∣ =0,0350 V/m|E→| =0,0350 V/m 8. Um fio condutor elétrico de cobre (calibre 18) possui área de sessão reta igual a 8,2 × 10−7m28,2 × 10−7m2 e diâmetro de 1,02 mm. Considerando que esse fio conduz uma corrente elétrica I = 1,67 A , obtenha a diferença de potencial ΔVΔV no fio entre dois pontos separados por uma distância L = 50,0 m. A resistividade do cobre nas condições normais de temperatura a 20°C20°C é ρ =1,72 × 10−8Ω.mρ =1,72 × 10 −8Ω.m . ΔV =1,25 VΔV =1,25 V ΔV =2,75 VΔV =2,75 V ΔV =0,75 VΔV =0,75 V ΔV =1,75 VΔV =1,75 V ΔV =1,55 VΔV =1,55 V Data Resp.: 22/09/2022 08:26:19 Explicação: A resposta correta é: ΔV =1,75 VΔV =1,75 V https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp ELETRODINÂMICA 9. Um capacitor de 2 μF está inicialmente carregado a 20 V e é ligado a um indutor de 6 μH. Qual é o valor máximo da corrente elétrica? Im=4,59AIm=4,59A Im=11,56AIm=11,56A Im=1,67AIm=1,67A Im=240,0AIm=240,0A Im=1,84AIm=1,84A Data Resp.: 22/09/2022 08:26:23 Explicação: Resposta correta: Im=11,56AIm=11,56A 10. Um gerador alternador, formado por uma bobina com N=100 espiras retangulares de área A=100 cm2 , gira em torno de seu eixo maior, com velocidade angular ω=120ππ , na presença de um campo magnético uniforme −→|B|=0,34T|B|→=0,34T. Se em t = 0, o campo está alinhado com a normal da espira, qual a função da f.e.m. fornecida pelo alternador? ε(t)=128,17sen(120πt)ε(t)=128,17sen(120πt) ε(t)=128,17ε(t)=128,17 ε(t)=0,34sen(120πt)ε(t)=0,34sen(120πt) ε(t)=34cos(120πt)ε(t)=34cos(120πt) ε(t)=−128,17cos(120πt)ε(t)=−128,17cos(120πt) Data Resp.: 22/09/2022 08:26:26 Explicação: Resposta correta: ε(t)=128,17sen(120πt)https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp