10 08 Lista de Exercícios Força Magnética em Condutores [MED]

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Prof. Daniel Ortega 
Física 
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Lista de Exercícios – Força Magnética em Condutores 
 
1.(EFOMM 2019) 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 real 
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 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 vácu 70 4 10 T m Aμ π
−=  
3π = 
 
 
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 1i 3 A= e 
2i 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 
N m?μ 
Adote: 
7
0
T m
4 10
A
μ π −

=   
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 
 
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correntes elétricas constantes, A BI , I e CI , conforme mostra 
a figura abaixo. Assinale a alternativa CORRETA que indica 
a razão entre AI e BI para que a resultante da força 
magnética no fio C, exercida pelos fios A e B, seja nula. 
 
 
a) A BI I 1 2= 
 
b) A BI I 2= 
 
c) A BI I 1 4= 
 
d) A BI I 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. 
 
 
 
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: 
210 m s− 
• densidade do ar: 
31,2 kg m 
• calor específico do ar: 
1 10,24 cal g C− −   
• 1cal 4,2 J= 
• permeabilidade magnética do meio
74 10 T m Aμ π −=    
• valor de pi: 3π = 
 
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 1mm 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: 24 n mρ Ω=  (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 A(i ) e B(i ) 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 A(i ) e B(i ) forem duplicadas, 
e a distância passar a ser 
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 do seu valor, o valor da 
força ficará inalterado. 
 
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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. 
 
 
 
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) para baixo – 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 18 cm e massa igual a 4,0 g, circula uma 
corrente elétrica i de 6,0 A, 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 0,05 T= 
que atravessa perpendicularmente o plano da espira, 
conforme indicado no desenho abaixo. 
 
 
 
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Considerando a intensidade da aceleração da gravidade 
2g 10 m / s ,= a intensidade da força de tração em cada 
corda é de 
 
Dados: cos 60 0,50 = sen 60 0,87 = 
 
a) 0,01N 
 
b) 0,02 N 
 
c) 0,03 N 
 
d) 0,04 N 
 
e) 0,05 N 
 
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.C 2.A 3. 20 4.C 5.A 6.E 
 
7.D 8.14 9.D 10.D 11.A 12.B 
 
13. a) 
m g tg
i
L B
=
θ
; b) CE m g Dsen= θ 
14. a) 
 
b) 
2 B iL
m
g
=