09 03 - (Lista Força Magnética em Condutores) (1) [TARDE E NOITE]

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Prof. Daniel Ortega 
Física 
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Lista de Exercícios – Força Magnética em Condutores 
 
1. (Efomm 2019 - Adaptada) Um tenente da EFOMM construiu um 
dispositivo para o laboratório de Física da instituição. O dispositivo 
é mostrado na figura a seguir. Podemos observar que uma barra 
metálica, de 5 𝑚 de comprimento e 30 𝑘𝑔, está suspensa por 
duas molas condutoras de peso desprezível, de constante elástica 
500 
𝑁
𝑚
 e presas ao teto. As molas estão com uma deformação de 
100 𝑚𝑚 e a barra está imersa num campo magnético uniforme 
da intensidade 8,0 𝑇. 
 
 
 
Determine a intensidade e o sentido da corrente elétrica que se 
deve passar pela barra para que as molas não alterem a 
deformação. 
a) 2,5 𝐴, esquerda 
b) 2,5 𝐴, direita 
c) 5 𝐴, esquerda 
d) 5 𝐴, direita 
e) 10 𝐴, direita 
 
2. (Fac. Albert Einstein - Medicin 2018) Dois fios condutores retos, 
muito compridos, paralelos e muito próximos entre si, são 
percorridos por correntes elétricas constantes, de sentidos 
opostos e de intensidades 2 𝐴 e 6 𝐴, conforme esquematizado na 
figura. 
 
 
 
A razão entre os módulos das forças magnéticas de um fio sobre 
o outro e o tipo de interação entre essas forças é igual a: 
a) 1, repulsiva 
b) 3, atrativa 
c) 12, atrativa 
d) a resultante das forças será nula, portanto, não haverá 
interação entre elas. 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
SE NECESSÁRIO, UTILIZE OS VALORES FORNECIDOS ABAIXO: 
Densidade da água = 1 
𝑔
𝑐𝑚3
 
Aceleração da gravidade 𝑔 = 10 
𝑚
𝑠2
 
1 𝑐𝑎𝑙 = 4 𝐽 
Calor específico do cobre = 0,090 
𝑐𝑎𝑙
𝑔 °𝐶
 
Coeficiente de dilatação linear = 17 × 10−6 °𝐶−1 
Resistividade a 20 °𝐶 = 1,72 × 10−8 Ω𝑚 
Permeabilidade magnética do vácuo 𝜇0 = 4𝜋 × 10
−7 𝑇 ⋅
𝑚
𝐴
 
𝜋 = 3 
 
3. (Uepg 2018) Dois fios condutores muito longos, de 
comprimento 𝐿, estão dispostos paralelamente e separados por 
uma distância 𝑟, onde (𝑟 ≪ 𝐿). Cada fio transporta uma corrente 
elétrica 𝐼. Considerando que o meio onde os fios se encontram é 
o vácuo, assinale o que for correto. 
01) Se as correntes elétricas transportadas em cada fio tiverem 
sentidos opostos, a força magnética entre eles será atrativa. 
02) O módulo da força magnética entre os fios é inversamente 
proporcional ao quadrado da distância entre eles. 
04) A força magnética entre os dois fios é proporcional ao produto 
das correntes elétricas transportadas em cada fio. 
08) O valor do vetor indução magnética no ponto médio da 
distância entre os dois fios é necessariamente nulo. 
16) A direção da força magnética entre os fios é perpendicular ao 
comprimento dos fios. 
 
4. (Eear 2017) Dois condutores paralelos extensos são percorridos 
por correntes de intensidade 𝑖1 = 3 𝐴 e 𝑖2 = 7 𝐴. Sabendo-se 
que a distância entre os centros dos dois condutores é de 15 𝑐𝑚, 
qual a intensidade da força magnética por unidade de 
comprimento entre eles, em 𝜇
𝑁
𝑚
? 
Adote: 𝜇0 = 4𝜋 ⋅ 10
−7 ⋅
𝑇⋅𝑚
𝐴
 
a) 56 
b) 42 
c) 28 
d) 14 
 
5. (Unioeste 2017) Três fios longos, retilíneos e paralelos 
indicados pelas letras 𝐴,  𝐵 e 𝐶 são percorridos pelas correntes 
elétricas constantes, 𝐼𝐴 ,  𝐼𝐵 e 𝐼𝐶 , conforme mostra a figura abaixo. 
Assinale a alternativa CORRETA que indica a razão entre 𝐼𝐴 e 𝐼𝐵 
para que a resultante da força magnética no fio 𝐶, exercida pelos 
fios 𝐴 e 𝐵, seja nula. 
 
 
 
a) 
𝐼𝐴
𝐼𝐵
=
1
2
 b) 
𝐼𝐴
𝐼𝐵
= 2 c) 
𝐼𝐴
𝐼𝐵
=
1
4
 d) 
𝐼𝐴
𝐼𝐵
= 4 
 
e) Não existe razão possível, já que ambas as forças apontam na 
mesma direção. 
 
6. (Unesp 2017) Um motor elétrico é construído com uma espira 
retangular feita com um fio de cobre esmaltado semirraspado em 
uma extremidade e totalmente raspado na outra, apoiada em dois 
mancais soldados aos polos 𝐴 e 𝐵 de uma pilha. Presa a essa 
espira, uma hélice leve pode girar livremente no sentido horário 
ou anti-horário. Um ímã é fixo à pilha com um de seus polos 
magnéticos (𝑋) voltado para cima, criando o campo magnético 
responsável pela força magnética que atua sobre a espira, 
conforme ilustrado na figura. 
 
 
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Se 𝐴 for um polo __________, 𝐵 um polo __________ e 𝑋 um 
polo __________, dado um impulso inicial na espira, ela mantém-
se girando no sentido __________. 
 
Assinale a alternativa que completa, correta e respectivamente, 
as lacunas do texto. 
a) negativo – positivo – sul – horário 
b) negativo – positivo – norte – anti-horário 
c) positivo – negativo – sul – anti-horário 
d) positivo – negativo – norte – horário 
e) negativo – positivo – norte – horário 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Quando necessário, adote: 
• módulo da aceleração da gravidade: 10 𝑚 ⋅ 𝑠−2 
• densidade do ar: 1,2 
𝑘𝑔
𝑚3
 
• calor específico do ar: 0,24 𝑐𝑎𝑙 ⋅ 𝑔−1 ⋅ °𝐶−1 
• 1 𝑐𝑎𝑙 = 4,2 𝐽 
• permeabilidade magnética do meio: 𝜇 = 4 ⋅ 𝜋 ⋅ 10−7  
𝑇⋅𝑚
𝐴
 
• valor de pi: 𝜋 = 3 
 
7. (Fac. Albert Einstein - Medicin 2017) Determine o valor da força 
magnética, em newtons, entre dois fios metálicos cilíndricos, de 
mesma resistividade elétrica, retilíneos, paralelos, de 
comprimentos iguais a 100 𝑐𝑚, distanciados em 10 𝑐𝑚 e com 
raios de 1 𝑚𝑚 e 2 𝑚𝑚, quando cada um deles for ligado a uma 
fonte de corrente contínua de diferença de potencial igual a 
2,0 𝑉. 
 
Adote: 𝜌 = 24 𝑛Ω ⋅ 𝑚 (resistividade elétrica do metal dos fios) 
a) 0,2 
b) 0,3 
c) 0,4 
d) 0,5 
 
8. (Uepg 2016) Considere dois fios infinitos retilíneos e 
condutores, percorridos pelas correntes (𝑖𝐴) e (𝑖𝐵) de sentidos 
contrários, colocados paralelamente um ao outro no vácuo a uma 
distância (𝑑), conforme a figura abaixo. Desprezando a espessura 
dos fios e adotando como referência o plano da folha, assinale o 
que for correto. 
 
 
01) No ponto médio entre os fios, o campo magnético resultante 
é nulo. 
02) Se as correntes elétricas nos fios tivessem o mesmo sentido, 
as forças magnéticas seriam de atração. 
04) O campo magnético gerado pela corrente elétrica do fio 𝐵, no 
ponto 𝑃, emerge da página. 
08) A força magnética entre os condutores depende da distância. 
Fios muito próximos estariam sujeitos a forças magnéticas 
mais intensas. 
16) Sendo 𝐹 o módulo da força magnética que age nos fios, se as 
correntes elétricas (𝑖𝐴) e (𝑖𝐵) forem duplicadas, e a distância 
passar a ser 
1
4
 do seu valor, o valor da força ficará inalterado. 
 
9. (Espcex (Aman) 2016) A figura abaixo representa um fio 
condutor homogêneo rígido, de comprimento 𝐿 e massa 𝑀, que 
está em um local onde a aceleração da gravidade tem intensidade 
𝑔. O fio é sustentado por duas molas ideais, iguais, isolantes e, 
cada uma, de constante elástica 𝑘. O fio condutor está imerso em 
um campo magnético uniforme de intensidade 𝐵, perpendicular 
ao plano da página e saindo dela, que age sobre o condutor, mas 
não sobre as molas. 
Uma corrente elétrica 𝑖 passa pelo condutor e, após o equilíbrio 
do sistema, cada mola apresentará uma deformação de: 
 
 
a) 
𝑀𝑔+2𝑘
𝐵𝑖𝐿
 b) 
𝐵𝑖𝐿
𝑀𝑔+2𝑘
 c) 
𝑘
2(𝑀𝑔+𝐵𝑖𝐿)
 d) 
𝑀𝑔+𝐵𝑖𝐿
2𝑘
 e) 
2𝑘+𝐵𝑖𝐿
𝑀𝑔
 
 
 
10. (Ufrgs 2016) No esquema da figura abaixo, o fio 𝐹, 
horizontalmente suspenso e fixo nos pontos de suporte 𝑃, passa 
entre os polos de um ímã, em que o campo magnético é suposto 
horizontal e uniforme. O ímã, por sua vez, repousa sobre uma 
balança 𝐵, que registra seu peso. 
 
 
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Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do 
enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. 
 
Em dado instante, a chave 𝐶 é fechada, e uma corrente elétrica 
circula pelo fio. O fio sofre uma força vertical, __________, e o 
registro na balança __________. 
a) para baixo – não se altera. 
b) para baixo – aumenta. 
c) parabaixo – diminui. 
d) para cima – aumenta. 
e) para cima – diminui. 
 
11. (Upf 2015) Sobre conceitos de eletricidade e magnetismo, são 
feitas as seguintes afirmações: 
I. Se uma partícula com carga não nula se move num campo 
magnético uniforme perpendicularmente à direção do campo, 
então a força magnética sobre ela é nula. 
II. Somente imãs permanentes podem produzir, num dado ponto 
do espaço, campos magnéticos de módulo e direção 
constantes. 
III. Quando dois fios condutores retilíneos longos são colocados 
em paralelo e percorridos por correntes elétricas contínuas de 
mesmo módulo e sentido, observa-se que os fios se atraem. 
IV. Uma carga elétrica em movimento pode gerar campo 
magnético, mas não campo elétrico. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
a) III. 
b) I e II. 
c) II. 
d) II e IV. 
e) II, III e IV. 
 
12. (Espcex (Aman) 2015) Em uma espira condutora triangular 
equilátera, rígida e homogênea, com lado medindo 18cm e massa 
igual a 4,0𝑔, circula uma corrente elétrica 𝑖 de 6,0𝐴, no sentido 
anti-horário. A espira está presa ao teto por duas cordas isolantes, 
ideais e de comprimentos iguais, de modo que todo conjunto 
fique em equilíbrio, num plano vertical. Na mesma região, existe 
um campo magnético uniforme de intensidade 𝐵 = 0,05𝑇 que 
atravessa perpendicularmente o plano da espira, conforme 
indicado no desenho abaixo. 
 
Considerando a intensidade da aceleração da gravidade 𝑔 =
10 m/𝑠2, a intensidade da força de tração em cada corda é de 
 
Dados: cos60° = 0,50 
sen60° = 0,87 
a) 0,01𝑁 b) 0,02𝑁 c) 0,03𝑁 d) 0,04𝑁 e) 0,05𝑁 
 
13. (Unifesp 2004) Um pedaço de fio de comprimento L e massa 
m pode deslizar sobre duas hastes rígidas e lisas, de comprimento 
D cada uma e fixas em um plano inclinado de um ângulo 𝜃, como 
é ilustrado na figura. 
 
 
 
As hastes estão conectadas a uma bateria e o pedaço de fio fecha 
o circuito. As hastes e o fio estão submetidos a um campo 
magnético uniforme B vertical, apontado para cima. 
Representando a aceleração da gravidade por g, 
a) determine o valor da corrente i para que o fio fique em 
equilíbrio sobre o plano inclinado. 
b) Considere que o pedaço de fio esteja em equilíbrio no ponto 
mais baixo do plano inclinado. Se a corrente for duplicada, o fio 
será acelerado e deixará o plano no seu ponto mais alto. 
Determine a energia cinética do fio nesse ponto. 
 
14. (Ufjf-pism 3 2017) João, em suas experiências de laboratório, 
resolve construir uma balança de indução magnética. Essa balança 
é composta de uma barra que equilibra de um lado um prato com 
uma massa 𝑚 e de outro um circuito por onde circula uma 
corrente 𝑖 = 0,5 𝐴. Parte do circuito contendo dois segmentos de 
mesmo tamanho 𝐿 = 20 𝑐𝑚 está imersa numa região de campo 
magnético uniforme e de módulo igual 10 𝑚𝑇. O campo 
magnético uniforme está confinado na região tracejada e aponta 
perpendicularmente para fora do plano da folha de papel, de 
acordo com a figura mostrada abaixo. 
 
a) Usando o sistema de coordenadas abaixo, especifique a direção 
e o sentido das forças induzidas em cada segmento do circuito, 
indicando o ângulo segundo os eixos desse sistema. Considere 
que o centro deste sistema é o vértice do circuito. Desenhe 
também diretamente no triângulo da figura da balança o 
sentido da corrente elétrica. 
 
 
 
b) Qual o valor da massa que essa balança equilibra? 
 
GABARITO 
 
1.D 2.A 3. 20 4.C 5.A 6.E 
7.D 8.14 9.D 10.D 11.A 12.B 
13.a) 𝑖 =
𝑚 𝑔𝑡𝑔𝜃
𝐿𝐵
; b) 𝐸𝐶 = 𝑚 𝑔𝐷𝑠𝑒𝑛𝜃 
14. a) b) 𝑚 =
√2 𝐵𝑖𝐿
𝑔