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4. Um fio retilíneo condutor transportando uma corrente de \(10 \, A\) está colocado a
\(0.05 \, m\) de um ponto onde se deseja calcular o campo magnético. Qual é a
intensidade do campo magnético nesse ponto?
a) \(4 \times 10^{-6} \, T\)
b) \(2 \times 10^{-5} \, T\)
c) \(1.6 \times 10^{-5} \, T\)
d) \(5 \times 10^{-5} \, T\)
Resposta: b) \(2 \times 10^{-5} \, T\). Explicação: O campo magnético ao longo de um fio
retilíneo é dado por \(B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}\). Com \(I = 10 \, A\), \(r = 0.05 \, m\), e
\(\mu_0 = 4 \pi \times 10^{-7} \, T \cdot m/A\), temos \(B = \frac{(4 \pi \times 10^{-7})(10)}{2
\pi (0.05)} = 2 \times 10^{-5} \, T\).
5. Um circuito RL possui resistência de \(20 \, \Omega\) e indutância de \(0.5 \, H\). Qual é
o tempo de constante de tempo do circuito?
a) \(0.01 \, s\)
b) \(0.025 \, s\)
c) \(0.05 \, s\)
d) \(0.1 \, s\)
Resposta: c) \(0.05 \, s\). Explicação: A constante de tempo \(\tau\) de um circuito RL é
dada por \(\tau = \frac{L}{R}\). Assim, \(\tau = \frac{0.5}{20} = 0.025 \, s\).
6. Uma corrente de \(5 \, A\) passa por um fio com comprimento de \(0.2 \, m\) em um
campo magnético de \(0.1 \, T\). Qual é a força atuando sobre o fio?
a) \(0.1 \, N\)
b) \(0.2 \, N\)
c) \(0.5 \, N\)
d) \(0.4 \, N\)
Resposta: d) \(0.4 \, N\). Explicação: A força em um fio condutor em um campo
magnético é \(F = BIL \sin(\theta)\). Para \(\theta = 90^\circ\), \(F = BIL\), então \(F =
(0.1)(5)(0.2) = 0.1 \, N\).
7. Um dipolo elétrico de momento \(p = 3 \times 10^{-29} \, C \cdot m\) está em um
campo elétrico de \(600 \, N/C\). Qual é o torque atuando sobre o dipolo?
a) \(1.8 \times 10^{-26} \, N \cdot m\)
b) \(1.2 \times 10^{-26} \, N \cdot m\)
c) \(1.5 \times 10^{-26} \, N \cdot m\)
d) \(1.0 \times 10^{-26} \, N \cdot m\)
Resposta: a) \(1.8 \times 10^{-26} \, N \cdot m\). Explicação: O torque é dado por \(\tau =
pE \sin(\theta)\). Para \(\theta = 90^\circ\), \(\tau = pE\), então \(\tau = (3 \times 10^{-
29})(600) = 1.8 \times 10^{-26} \, N \cdot m\).
8. Uma esfera condutora de raio \(0.1 \, m\) carrega uma carga de \(4 \, \mu C\). Qual é o
potencial elétrico na superfície da esfera?
a) \(1200 \, V\)
b) \(800 \, V\)
c) \(600 \, V\)
d) \(1000 \, V\)
Resposta: d) \(1000 \, V\). Explicação: O potencial elétrico \(V\) na superfície de uma
esfera condutora é dado por \(V = \frac{kQ}{r}\), onde \(k = 9 \times 10^9 \, Nm^2/C^2\).
Assim, \(V = \frac{(9 \times 10^9)(4 \times 10^{-6})}{0.1} = 360000 \, V\).
9. Um fio de \(2 \, m\) transportando uma corrente de \(3 \, A\) está em um campo
magnético de \(0.2 \, T\). Qual é a força magnética sobre o fio se ele forma um ângulo de
\(30^\circ\) com o campo?
a) \(0.1 \, N\)
b) \(0.12 \, N\)
c) \(0.15 \, N\)
d) \(0.2 \, N\)
Resposta: b) \(0.12 \, N\). Explicação: A força magnética é \(F = BIL \sin(\theta)\).
Portanto, \(F = (0.2)(3)(2) \sin(30^\circ) = 0.12 \, N\).
10. Um indutor de \(0.1 \, H\) é conectado a uma bateria de \(10 \, V\). Qual é a corrente
após \(0.5 \, s\)?
a) \(0.25 \, A\)
b) \(0.5 \, A\)
c) \(1.0 \, A\)
d) \(1.5 \, A\)
Resposta: b) \(0.5 \, A\). Explicação: A corrente em um indutor em um circuito RL é dada
por \(I(t) = \frac{V}{R}(1 - e^{-t/\tau})\). Considerando \(R = 20 \, \Omega\), \(\tau =
\frac{L}{R} = \frac{0.1}{20} = 0.005 \, s\). A corrente será \(0.5 \, A\).
11. Um capacitor de \(10 \, \mu F\) é descarregado através de uma resistência de \(100 \,
\Omega\). Qual é o tempo necessário para que a tensão caia para \(1/e\) do valor inicial?
a) \(0.1 \, s\)
b) \(1 \, s\)
c) \(0.5 \, s\)
d) \(0.01 \, s\)
Resposta: c) \(0.5 \, s\). Explicação: O tempo de descarga do capacitor é dado pela
constante de tempo \(\tau = RC\). Portanto, \(\tau = (100)(10 \times 10^{-6}) = 0.01 \, s\).
12. Uma carga de \(1 \, \mu C\) está a \(0.1 \, m\) de outra carga de \(2 \, \mu C\). Qual é a
força entre as duas cargas?
a) \(2.0 \times 10^{-4} \, N\)
b) \(1.8 \times 10^{-4} \, N\)
c) \(3.6 \times 10^{-4} \, N\)
d) \(4.0 \times 10^{-4} \, N\)
Resposta: a) \(2.0 \times 10^{-4} \, N\). Explicação: A força de Coulomb é dada por \(F =
k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}\). Portanto, \(F = (9 \times 10^9) \frac{(1 \times 10^{-6})(2 \times
10^{-6})}{(0.1)^2} = 2.0 \times 10^{-4} \, N\).
13. Um dipolo magnético de \(1 \, A \cdot m^2\) está em um campo magnético de \(0.5 \,
T\). Qual é a energia potencial no dipolo?
a) \(-0.5 \, J\)
b) \(-1.0 \, J\)
c) \(-0.25 \, J\)
d) \(-2.0 \, J\)
Resposta: c) \(-0.25 \, J\). Explicação: A energia potencial é dada por \(U = -\vec{m} \cdot
\vec{B}\). Portanto, \(U = -1 \cdot 0.5 \cos(0) = -0.5 \, J\).
14. Um campo elétrico de \(300 \, N/C\) é aplicado a uma carga de \(2 \, \mu C\). Qual é o
trabalho realizado ao mover a carga de um ponto a outro a uma distância de \(0.1 \, m\)?
a) \(0.006 \, J\)
b) \(0.003 \, J\)
c) \(0.008 \, J\)