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38. Um campo magnético de \( 0,4 \, T \) atua sobre um fio condutor de \( 0,3 \, m \) que transporta uma corrente de \( 5 \, A \). Qual é a força \( F \) que atua sobre o fio se ele é perpendicular ao campo? a) \( 0,6 \, N \) b) \( 0,5 \, N \) c) \( 0,4 \, N \) d) \( 0,3 \, N \) Resposta: a) \( 0,6 \, N \) Explicação: A força magnética é dada por \( F = I L B \). Assim: \( F = 5 \times 0,3 \times 0,4 = 0,6 \, N \). 39. Um capacitor de \( 1 \, \mu F \) é carregado a \( 100 \, V \). Qual é a energia \( U \) armazenada no capacitor? a) \( 0,00005 \, J \) b) \( 0,0001 \, J \) c) \( 0,005 \, J \) d) \( 0,01 \, J \) Resposta: b) \( 0,0001 \, J \) Explicação: A energia é dada por \( U = \frac{1}{2} CV^2 \). Assim: \( U = \frac{1}{2} \times 1 \times 10^{-6} \times 100^2 = 0,0001 \, J \). 40. Um solenoide tem \( 200 \, \text{espiras/m} \) e transporta uma corrente de \( 3 \, A \). Qual é o campo magnético \( B \) dentro do solenoide? a) \( 0,025 \, T \) b) \( 0,03 \, T \) c) \( 0,035 \, T \) d) \( 0,04 \, T \) Resposta: b) \( 0,03 \, T \) Explicação: O campo magnético dentro de um solenoide é dado por \( B = \mu_0 n I \). Assim: \( B = 4\pi \times 10^{-7} \times 200 \times 3 = 0,03 \, T \). 41. Um circuito RLC série tem uma resistência de \( 15 \, \Omega \), indutância de \( 0,3 \, H \) e capacitância de \( 100 \, \mu F \). Qual é a frequência de ressonância \( f_0 \)? a) \( 25,5 \, Hz \) b) \( 30,5 \, Hz \) c) \( 20,5 \, Hz \) d) \( 15,5 \, Hz \) Resposta: a) \( 25,5 \, Hz \) Explicação: A frequência de ressonância é dada por \( f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \). Portanto: \( f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{0,3 \times 100 \times 10^{-6}}} \approx 25,5 \, Hz \). 42. Um dipolo magnético de momento \( m = 1,2 \times 10^{-24} \, J/T \) está em um campo magnético \( B = 0,3 \, T \). Qual é o potencial energético \( U \) do dipolo? a) \( -3,6 \times 10^{-24} \, J \) b) \( -2,4 \times 10^{-24} \, J \) c) \( -1,2 \times 10^{-24} \, J \) d) \( -4,8 \times 10^{-24} \, J \) Resposta: a) \( -3,6 \times 10^{-24} \, J \) Explicação: O potencial energético é dado por \( U = -\vec{m} \cdot \vec{B} \). Portanto: \( U = -1,2 \times 10^{-24} \times 0,3 = -3,6 \times 10^{-24} \, J \). 43. Uma carga de \( 4 \, \mu C \) é colocada em um campo elétrico de \( 2000 \, N/C \). Qual é a força \( F \) que atua sobre a carga? a) \( 0,008 \, N \) b) \( 0,01 \, N \) c) \( 0,005 \, N \) d) \( 0,003 \, N \) Resposta: a) \( 0,008 \, N \) Explicação: A força em um campo elétrico é dada por \( F = qE \). Assim: \( F = (4 \times 10^{-6})(2000) = 0,008 \, N \). 44. Um campo elétrico uniforme de \( 500 \, N/C \) atua sobre um capacitor de placas paralelas de área \( 0,01 \, m^2 \). Qual é a densidade de carga \( \sigma \) nas placas do capacitor? a) \( 0,01 \, C/m^2 \) b) \( 0,1 \, C/m^2 \) c) \( 1 \, C/m^2 \) d) \( 10 \, C/m^2 \) Resposta: b) \( 0,1 \, C/m^2 \) Explicação: A densidade de carga é dada por \( \sigma = \epsilon_0 E \), onde \( \epsilon_0 = 8,85 \times 10^{-12} \, F/m \). Logo: \( \sigma = 8,85 \times 10^{-12} \times 500 \approx 0,1 \, C/m^2 \). 45. Um capacitor de \( 30 \, \mu F \) é carregado a \( 50 \, V \). Qual é a energia \( U \) armazenada no capacitor? a) \( 0,00075 \, J \) b) \( 0,0025 \, J \) c) \( 0,0015 \, J \) d) \( 0,0005 \, J \) Resposta: b) \( 0,0025 \, J \) Explicação: A energia é dada por \( U = \frac{1}{2} CV^2 \). Assim: \( U = \frac{1}{2} \times 30 \times 10^{-6} \times 50^2 = 0,0025 \, J \). 46. Um indutor possui uma indutância de \( 0,2 \, H \). Se a corrente que passa por ele aumenta de \( 0 \, A \) a \( 3 \, A \) em \( 1 \, s \), qual é a força eletromotriz \( \text{emf} \) induzida? a) \( 0,6 \, V \) b) \( 0,3 \, V \) c) \( 0,2 \, V \) d) \( 0,5 \, V \) Resposta: a) \( 0,6 \, V \) Explicação: A força eletromotriz é dada por \( \text{emf} = -L \frac{dI}{dt} \). Assim, \( \text{emf} = -0,2 \times \frac{3}{1} = -0,6 \, V \).