08 12 - Lista Indução Eletromagnética

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Prof. Daniel Ortega 
Física 
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Lista de Exercícios – Indução Eletromagnética 
 
1. (Ufrgs 2019) O fogão mostrado na figura 1 abaixo não produz 
chamas nem propaga calor. O cozimento ou aquecimento dos 
alimentos deve ser feito em panelas de ferro ou de aço e ocorre 
devido à existência de campos magnéticos alternados, produzidos 
em bobinas, conforme representado no esquema da figura 2. Os 
campos magnéticos penetram na base das panelas, criando 
correntes elétricas que as aquecem. 
 
 
 
 
 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do 
enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. 
O processo físico que fundamenta essa aplicação tecnológica é 
conhecido como __________ e é regido pela lei de __________. 
a) convecção – Faraday-Lenz 
b) indução – Faraday-Lenz 
c) indução – Ampère 
d) radiação – Gauss 
e) radiação – Ampère 
 
2. (Ufsc 2019) Na atração Corrida Maluca, duas pessoas da 
plateia do Circo da Física são convidadas para soltar dois 
pequenos cilindros aparentemente idênticos dentro de dois tubos 
aparentemente idênticos de comprimento 1,0 m, conforme a 
figura abaixo. Para espanto da plateia, um dos pequenos cilindros 
demora mais tempo do que o outro para chegar do outro lado do 
tubo e o vencedor da corrida é sempre o que escolhe determinado 
lado da estrutura. O segredo da corrida é que, no lado esquerdo 
da estrutura, o participante tem à disposição um pequeno cilindro 
de ferro e um tubo de PVC e, no lado direito, o participante tem à 
disposição um pequeno ímã cilíndrico e um tubo de cobre, em 
destaque na figura abaixo. 
 
 
Com base no exposto acima e na figura, é correto afirmar que: 
 
01) ao cair, o ímã induz uma corrente elétrica no tubo de cobre, 
devido à variação do fluxo magnético do ímã nas paredes do 
tubo de cobre. 
02) o cobre é um material condutor ferromagnético e é atraído pelo 
ímã, o que retarda o movimento de queda do ímã. 
04) o campo magnético produzido pela corrente elétrica induzida 
no tubo de cobre terá um polo norte próximo ao ímã na parte 
superior do tubo. 
08) ao descer pelo tubo de cobre, o ímã atinge rapidamente 
velocidade constante (velocidade terminal). 
16) no sistema ímã-tubo de cobre, não ocorre o efeito joule, já que 
a velocidade de queda do ímã é constante. 
 
3. (Ufrgs 2018) A figura abaixo representa um experimento em 
que um ímã está sendo aproximado com velocidade V de uma 
bobina em repouso, ligada em série com um galvanômetro G. 
 
 
A seguir, três variantes do mesmo experimento estão 
representadas nas figuras I, II e III. 
 
Assinale a alternativa que indica corretamente as variantes que 
possuem corrente elétrica induzida igual àquela produzida no 
experimento original. 
 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas III. 
 
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d) Apenas I e II. 
e) I, II e III. 
 
4. (Acafe 2018) Tasers são armas de eletrochoque que usam 
uma corrente elétrica para imobilizar pessoas que estejam 
representando alguma ameaça a alguém ou à ordem pública. O 
sistema interno da arma cria e trata a corrente elétrica que será 
descarregada por meio dos fios de cobre. Capacitores, 
transformadores e baterias são peças fundamentais nesse 
processo. 
Fonte: Disponível em: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-
a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. Adaptada. Acesso em: 
03 de set. 2017. 
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta que completa as 
lacunas das frases a seguir. 
O Transformador é um equipamento elétrico que tem seu princípio 
de funcionamento baseado na __________. A bateria é uma fonte 
de energia que transforma energia __________ em energia 
elétrica. O capacitor é um dispositivo que armazena __________. 
 
a) Lei de Coulomb - térmica - campo magnético 
b) Lei de Lenz - luminosa - corrente elétrica 
c) Lei de Faraday - química - cargas elétricas 
d) Lei de Newton - magnética - resistência elétrica 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
SE NECESSÁRIO, UTILIZE OS VALORES FORNECIDOS 
ABAIXO: 
 
Densidade da água 
31g cm= Aceleração da gravidade 
2g 10 m s= 
1cal 4 J= 
Calor específico do cobre 0,090 cal g C=  
Coeficiente de dilatação linear 
6 117 10 C− −=   
Resistividade a 
820 C 1,72 10 m− =   
Permeabilidade magnética do vácuo 
7
0 4 10 T m Aμ π
−=   
3π = 
 
5. (Uepg 2018) Uma bobina é produzida, enrolando-se um fio 
condutor, de maneira que ela tenha 25 cm de comprimento e 
possua 100 espiras circulares com 10 mm de raio. A bobina é 
conectada a uma bateria ideal de 2 V. Se a resistência elétrica 
da bobina é 0,1 , assinale o que for correto. 
01) Bobinas são utilizadas em circuitos eletrônicos com o objetivo 
de acumular cargas elétricas induzidas. 
02) A potência elétrica dissipada por efeito Joule nos fios da 
bobina é 40 W. 
04) O valor do fluxo do campo magnético no interior da bobina é 
menor do que 
6 24 10 T m .− 
08) Um dos problemas relacionados com a produção de campos 
magnéticos intensos é o aquecimento da bobina. 
16) O valor do módulo do vetor indução magnética no interior da 
bobina é maior que 
39 10 T.− 
 
 
6. (Acafe 2016) Um estudante elaborou um projeto para sua aula 
de Física. Projetou um agasalho para esquentar e, com isso, 
aquecer as pessoas. Para tanto, colocou um pêndulo nas mangas 
do agasalho, para oscilar com o movimento dos braços, ligado a 
um gerador elétrico que, por sua vez, estava ligado a um circuito 
de condutores para converter energia elétrica em térmica. 
A figura a seguir mostra o agasalho com o detalhamento do 
gerador, ou seja, um imã que oscila próximo a uma bobina. 
 
 
 
Assim, analise as seguintes afirmações: 
( ) A corrente elétrica produzida pelo gerador é contínua. 
( ) O fenômeno que explica a geração de energia elétrica nesse 
tipo de gerador é a indução eletromagnética. 
( ) A bobina provoca uma força magnética no imã que tenta 
impedir o movimento de oscilação do mesmo. 
( ) A corrente induzida aparece porque um fluxo magnético 
constante atravessa a bobina. 
( ) Toda energia mecânica do movimento dos braços é convertida 
em energia térmica para aquecimento da pessoa. 
 
A sequência correta, de cima para baixo, e: 
 
a) F – V – V – F – F 
b) V – V – V – F – F 
c) F – V – F – F – V 
d) V – F – F – V – F 
 
7. (Ita 2017) Em queda livre a partir do repouso, um imã atravessa 
longitudinalmente o interior de um tubo de plástico, sem tocar-lhe 
as paredes, durante um intervalo de tempo t.Δ Caso este tubo 
fosse de metal, o tempo para essa travessia seria maior, igual ou 
menor que t ?Δ Justifique sua resposta. 
 
8. (Ita 2017) Elétrons com energia cinética inicial de 2 MeV são 
injetados em um dispositivo (bétatron) que os acelera em uma 
trajetória circular perpendicular a um campo magnético cujo fluxo 
varia a uma taxa de 1.000 Wb s. Assinale a energia cinética final 
alcançada pelos elétrons após 500.000 revoluções. 
 
a) 498 MeV 
b) 500 MeV 
c) 502 MeV 
d) 504 MeV 
e) 506 MeV 
 
9. (Efomm 2017) Um fio de resistência 5  e 2,4 m de 
comprimento forma um quadrado de 60 cm de lado. Esse 
quadrado é inserido por completo, com velocidade constante, 
durante 0,90 segundos em um campo magnético constante de 
10,0 T (de forma que a área do quadrado seja perpendicular às 
linhas do campo magnético). A intensidade de corrente que se 
forma no fio é 1i . 
Outro fio reto de 2,0 m de comprimento possui uma intensidade 
de corrente 2i , quando imerso em um campo magnético 
constante de módulo 10,0 T. A força magnética que atua no fio 
possui módulo 8,0 N. A direção da força é perpendicular à do fio 
e à direção do campo magnético. 
A razão entre os módulos de 1i e 2i é: 
 
a) 0,2 b) 0,4 c) 0,5 d) 2,0 e) 4,0 
 
10. (Upe-ssa 3 2016) A eletricidade facilita a vida de muitas 
pessoas. A única desvantagemé a quantidade de fios com que se 
tem de lidar, se houver problemas: se você precisa desligar 
determinada tomada, pode ter que percorrer uma grande 
 
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quantidade de fios até encontrar o fio certo. 
Por isso, os cientistas tentaram desenvolver métodos de 
transmissão de energia sem fio, o que facilitaria o processo e 
lidaria com fontes limpas de energia. A ideia pode soar futurista, 
mas não é nova. Nicola Tesla propôs teorias de transmissão sem 
fio de energia, no fim dos anos 1800 e começo de 1900. Uma de 
suas demonstrações energizava remotamente lâmpadas no chão 
de sua estação de experimentos em Colorado Springs. 
O trabalho de Tesla era impressionante, mas não gerou 
imediatamente métodos práticos de transmissão de energia sem 
fio. Desde então, os pesquisadores desenvolveram diversas 
técnicas para transferir eletricidade através de longas distâncias, 
sem utilizar fios. Algumas técnicas só existem em teoria ou 
protótipos, mas outras já estão em uso. 
Fonte: http://ciencia.hsw.uol.com.br/eletricidade-sem-fio.htm (Adaptado) 
 
Atualmente, muitos dispositivos eletrônicos têm suas baterias 
carregadas pelo processo de indução eletromagnética, baseado 
nos estudos realizados por Tesla há vários anos. Diversos 
celulares utilizam uma base que produz um campo magnético, 
capaz de atravessar uma espira resistiva instalada no celular. Um 
modelo simples é mostrado na figura a seguir. Sabendo que o 
campo da figura aponta para dentro do plano da página, que a 
área da espira é igual a 
24,0 cm e que sua resistência é igual a 
0,5 m , determine a variação de campo magnético produzida 
pela base, para que uma corrente induzida de 140 mA atravesse 
a espira. 
 
 
a) 175 mT s 
b) 350 mT s 
c) 450 mT s 
d) 525 mT s 
e) 700 mT s 
 
11. (Upe 2015) Uma barra metálica de massa m 250g= desliza 
ao longo de dois trilhos condutores, paralelos e horizontais, com 
uma velocidade de módulo v 2,0m / s.= A distância entre os 
trilhos é igual a L 50cm,= estando eles interligados por um 
sistema com dois capacitores ligados em série, de capacitância
1 2C C 6,0 F,μ= = conforme ilustra a figura a seguir: 
 
 
O conjunto está no vácuo, imerso em um campo de indução 
magnética uniforme, de módulo B 8,0T,= perpendicular ao 
plano dos trilhos. 
Desprezando os efeitos do atrito, calcule a energia elétrica 
armazenada no capacitor 1C em micro joules. 
 
a) 384 
b) 192 
c) 96 
d) 48 
e) 24 
 
12. (Acafe 2015) A principal aplicação da Indução Magnética, ou 
Eletromagnética, e a sua utilização na obtenção de energia. 
Podem-se produzir pequenas f.e.m. com um experimento bem 
simples. Considere uma espira quadrada com 0,4 m de lado que 
está totalmente imersa num campo magnético uniforme 
(intensidade 
2B 5,0 wb / m )= e perpendicular as linhas de 
indução. Girando a espira até que ela fique paralela as linhas de 
campo. 
 
 
 
Sabendo-se que a espira acima levou 0,2 segundos para ir da 
posição inicial para a final, a alternativa correta que apresenta o 
valor em módulo da f.e.m. induzida na espira, em volts, é: 
a) 1,6 
b) 8 
c) 4 
d) 0,16 
 
13. (Esc. Naval 2013) Analise a figura a seguir. 
 
 
O gráfico da figura acima registra a variação do fluxo magnético, 
,Φ através de uma bobina ao longo de 5 segundos. Das opções 
a seguir, qual oferece o gráfico da f.e.m induzida, ,ε em função 
do tempo? 
a) 
b) 
 
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c) 
d) 
e) 
 
14. (Fuvest 2018) Uma espira quadrada, de lado L, constituída 
por barras rígidas de material condutor, de resistência elétrica total 
R, se desloca no plano xy com velocidade v constante, na 
direção do eixo x. No instante t 0,= representado na figura, a 
espira começa a entrar em uma região do espaço, de seção reta 
quadrada, de lado 2L, onde há um campo magnético B 
perpendicular a v; a velocidade da espira é mantida constante por 
meio da ação de um agente externo. O campo B é uniforme, 
constante e tem a direção do eixo z, entrando no plano xy. 
 
 
 
a) A figura abaixo representa a situação para o instante 
1t L (2v).= Indique nessa figura o sentido da corrente elétrica 
1i que circula pela espira e determine o seu valor. 
 
 
 
b) Determine a corrente 1i na espira para o instante 
2t (3L) (2v).= 
c) Determine a força eletromagnética F (módulo, direção e 
sentido) que atua na espira no instante 3t (5L) (2v).= 
Note e adote: 
Força eletromotriz na espira parcialmente imersa no campo 
magnético: L B vε = 
 
 
 
 
 
 
15. (Ita 2012) Considere uma espira com N voltas de área A, 
imersa num campo magnético B uniforme e constante, cujo 
sentido aponta para dentro da página. A espira está situada 
inicialmente no plano perpendicular ao campo e possui uma 
resistência R. Se a espira gira 180° em torno do eixo mostrado na 
figura, calcule a carga que passa pelo ponto P. 
 
 
 
 
GABARITO 
 
1.B 2.09 3.D 4.C 5.26 6.A 
7. O tempo para travessia, se o tubo for metálico, será maior que 
t.Δ Segundo a Lei de Lenz, o deslocamento do imã dentro do tubo 
metálico induz um fluxo magnético contrário ao do imã, de modo 
que surge sobre o imã uma força contrária ao seu movimento, o 
que aumentará o tempo de deslocamento em queda livre através 
do tubo. 
8.C 9.D 10. A 11. D 12.C 13.B 
14. 
a) 
 
1
LBv
i
R
= 
b) Para esta distância percorrida, a espira encontra-se 
totalmente imersa na região de campo magnético, não 
havendo variação no fluxo magnético. Nessas 
condições, não há corrente induzida. Portanto: 2i 0.= 
 
c) 
 
2 2B L v
F
R
= 
 
15. 
2.N.B.A
q
R
=