3J38 eletros

Prévia do material em texto

**Questão 15:** Uma carga de \( 10 \, \mu C \) move-se através de um campo elétrico 
uniforme \( E = 200 \, N/C \) com uma velocidade de \( 5 \, m/s \). Qual é a força \( F \) total 
sobre a carga? 
Alternativas: A) 0.5 N B) 0.6 N C) 0.7 N D) 0.8 N 
Resposta: A) 0.5 N 
Explicação: A força total é dada por \( F = qE \). Substituindo os valores, temos \( F = (10 
\times 10^{-6} \, C)(200 \, N/C) = 0.02 \, N\). 
 
**Questão 16:** Uma bobina com 200 espiras e área de \( 0.01 \, m^2 \) está sujeita a um 
campo magnético que varia de \( 0 \, T \) a \( 0.5 \, T \) em 5 segundos. Qual é a força 
eletromotriz \( \mathcal{E} \) induzida na bobina? 
Alternativas: A) 0.1 V B) 0.2 V C) 0.3 V D) 0.4 V 
Resposta: B) 0.4 V 
Explicação: A força eletromotriz induzida é dada por \( \mathcal{E} = -N \frac{\Delta 
B}{\Delta t} A \). Assim, \( \mathcal{E} = -200 \cdot \frac{0.5 - 0}{5} \cdot 0.01 \approx 0.4 
V\). 
 
**Questão 17:** Uma carga fixa \( q = 2 \, \mu C \) provoca um campo elétrico \( E \) em 
um ponto \( P \). Qual a intensidade do campo elétrico a uma distância de \( r = 0.3 \, m \)? 
Alternativas: A) 1200 N/C B) 1800 N/C C) 2000 N/C D) 3000 N/C 
Resposta: B) 1800 N/C 
Explicação: Usando a fórmula \( E = k \frac{q}{r^2} \) e \( k = 8.99 \times 10^9 \, N \cdot 
m^2/C^2 \), temos \( E = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{2 \times 10^{-6}}{(0.3)^2} \approx 
1800 \, N/C\). 
 
**Questão 18:** Um fio cilíndrico possui uma resistência de \( 2 \, \Omega \) e é 
percorrido por uma corrente de \( 4 \, A \). Qual é a diferença de potencial \( V \) entre as 
extremidades? 
Alternativas: A) 4 V B) 6 V C) 8 V D) 10 V 
Resposta: C) 8 V 
Explicação: A diferença de potencial é dada por \( V = I \cdot R \). Assim, \( V = 4 \cdot 2 = 8 
\, V\). 
 
**Questão 19:** Um resistor de \( 10 \, \Omega \) é conectado a uma fonte de tensão de \( 
24 \, V \). Qual é a potência \( P \) dissipada pelo resistor? 
Alternativas: A) 24 W B) 48 W C) 60 W D) 120 W 
Resposta: B) 48 W 
Explicação: A potência dissipada é dada por \( P = \frac{V^2}{R} \). Assim, \( P = 
\frac{24^2}{10} = 57.6 W\). 
 
**Questão 20:** Um circuito RLC tem um resistor de \( 10 \, \Omega \), um indutor de \( 1 
\, H \) e um capacitor de \( 100 \, \mu F \). Qual é a frequência natural \( f_0 \) do circuito? 
Alternativas: A) 50 Hz B) 100 Hz C) 150 Hz D) 200 Hz 
Resposta: C) 150 Hz 
Explicação: A frequência natural é dada por \( f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \). Assim, \( f_0 = 
\frac{1}{2\pi\sqrt{(1)(100 \times 10^{-6})}} \approx 50 Hz\). 
 
**Questão 21:** Um capacitor de \( 5 \, \mu F \) é submetido a uma tensão de \( 230 \, V \). 
Qual é a carga \( Q \) armazenada pelo capacitor? 
Alternativas: A) 0.01 mC B) 0.015 mC C) 0.02 mC D) 0.025 mC 
Resposta: B) 0.015 mC 
Explicação: A carga é dada por \( Q = C \cdot V \). Assim, \( Q = 5 \times 10^{-6} \cdot 230 = 
0.015 mC\). 
 
**Questão 22:** Uma espira de raio \( r = 0.02 \, m \) é colocada em um campo magnético 
\( B = 0.15 \, T \) perpendicular ao seu plano. Qual é a força atuando sobre a espira se a 
corrente é de \( 2 A \)? 
Alternativas: A) 0.006 N B) 0.008 N C) 0.012 N D) 0.016 N 
Resposta: B) 0.008 N 
Explicação: A força é dada por \( F = BIL \), onde \( L = 2\pi r \). Assim, \( L = 2 \cdot \pi 
\cdot 0.02 = 0.1256 \, m \) e \( F = 0.15 \cdot 2 \cdot 0.1256 \approx 0.008 \, N\). 
 
**Questão 23:** Uma corrente de \( 5 \, A \) passa por um resistor de \( 40 \, \Omega \). 
Qual é a potência dissipada \( P \)? 
Alternativas: A) 100 W B) 200 W C) 300 W D) 400 W 
Resposta: A) 100 W 
Explicação: A potência dissipada é dada por \( P = I^2 \cdot R \). Assim, \( P = 5^2 \cdot 40 
= 100 \, W\). 
 
**Questão 24:** Um solenoide de comprimento \( 1 \, m \) tem 200 espiras. Se uma 
corrente de \( 2 \, A \) passa por ele. Qual é o campo magnético \( B \) gerado no interior do 
solenoide? 
Alternativas: A) 0.08 T B) 0.12 T C) 0.2 T D) 0.25 T 
Resposta: A) 0.08 T 
Explicação: O campo magnético em um solenoide é dado por: \( B = \mu_0 \frac{N}{L} I \). 
Usando \( \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, T \cdot m/A \): \( B \approx 0.08 T \). 
 
**Questão 25:** Um fio reto de \( 0.5 \, m \) transporta uma corrente de \( 4 \, A \) em um 
campo magnético de \( 0.5 \, T \). Qual é a força \( F \) exercida sobre o fio? 
Alternativas: A) 0.5 N B) 1 N C) 1.5 N D) 2 N 
Resposta: C) 1 N 
Explicação: A força sobre o fio é dada por \( F = I \cdot L \cdot B \). Assim, \( F = 4 \cdot 0.5 
\cdot 0.5 = 1 \, N\). 
 
**Questão 26:** Um capacitor de \( 10 \, \mu F \) carrega uma tensão de \( 12 \, V \). Qual 
é a energia armazenada \( U \) no capacitor? 
Alternativas: A) 0.06 mJ B) 0.12 mJ C) 0.18 mJ D) 0.24 mJ 
Resposta: C) 0.06 mJ 
Explicação: A energia é dada por \( U = \frac{1}{2} C V^2 \). Então, \( U = \frac{1}{2} \cdot 
(10 \times 10^{-6}) \cdot (12^2) = 0.06 \, mJ\). 
 
**Questão 27:** Um dipolo elétrico de momento \( p = 2 \times 10^{-28} C \cdot m \) está 
colocado em um campo elétrico \( E = 10^3 N/C \). O torque \( \tau \) atua no dipolo. Se o 
ângulo é \( 45° \), qual o valor do torque? 
Alternativas: A) \( 2.0 \times 10^{-25} N \cdot m \) B) \( 2.5 \times 10^{-25} N \cdot m \) C) \( 
2.8 \times 10^{-25} N \cdot m \) D) \( 3.0 \times 10^{-25} N \cdot m \) 
Resposta: A) \( 2.0 \times 10^{-25} N \cdot m \) 
Explicação: O torque é dado por \( \tau = pE \sin \theta \). Assim, \( \tau = (2 \times 10^{-
28}) \cdot (10^3) \cdot (0.707) = 2.0 \times 10^{-25} N \cdot m \). 
 
**Questão 28:** Um feixe de prótons, cada um com carga \( e = 1.6 \times 10^{-19} C \), 
move-se em um campo elétrico de \( 1000 \, N/C \). Qual é a força elétrica \( F \) exercida 
sobre um único próton? 
Alternativas: A) \( 1.6 \times 10^{-16} N \) B) \( 2.0 \times 10^{-16} N \) C) \( 5.0 \times 10^{-
18} N \) D) \( 9.8 \times 10^{-16} N \)